Садохин А. Концепции современного естествознания

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 14 Человек и биосфера

14.1. Понятие и сущность биосферы Понятие биосферы

Всестороннее изучение природы показывает, что живые организмы и среда их обитания сосуществуют в постоянном взаимодействии. В этой совокупности взаимосвязей живая природа представляет собой специфическую сферу действительности, целостную систему, похожую на единый живой организм, который родился вместе с Землей и постоянно вместе с ней эволюционирует. Планетарные масштабы этой системы и одновременно ее схожесть с живым организмом позволяют рассматривать ее как особый уровень организации живой материи, получившей название биосферы.

В системе современного естествознания понятие биосферы занимает ключевое место и поэтому разработка учения о биосфере имеет длительную историю. Начало ее изучению положил Ж.Б. Ла-марк, который в своей книге «Гидрогеология» одним из первых обосновал идею о влиянии живых организмов на геологические процессы. Затем учению о живой природе был посвящен многотомный труд А. Гумбольдта «Космос», в котором он ввел понятие жизненной среды, понимая под ним оболочку Земли, куда входят атмосферные, морские и континентальные процессы и весь органический мир.

Сам термин «биосфера» был впервые введен в науку австрийским геологом и палеонтологом Э. Зюссом в 1875 г. Он подразумевал под биосферой самостоятельную сферу, пересекающуюся с другими земными сферами, в которой на Земле существует жизнь. Он дал определение биосферы как совокупности организмов, ограниченной в пространстве и времени и обитающей на поверхности Земли. Таким образом, первоначально понятием «биосфера» обозначалась совокупность только живых организмов. Связь живой и неживой природы трактовалась односторонне: отмечалась только зависимость живых организмов от химических, физических, геоло-

372

гических и других факторов, однако обратное воздействие оставалось вне поля зрения ученых.

В.И. Вернадский о живом веществе и биосфере

Впервые идею о геологических функциях живого вещества, представление о совокупности всего органического мира как единого нераздельного целого высказал русский ученый В.И. Вернадский. Целью, которую поставил перед собой ученый, стало изучение влияния живых организмов на окружающую среду. Этим вопросом, в отличие от изучения воздействия среды на живые организмы, до того не занимался никто. Разумеется, заметить такое воздействие со стороны отдельного организма практически невозможно. Оно становится заметным только при рассмотрении большого числа живых существ.

Поэтому Вернадский ввел понятие живого вещества как совокупности всех живых организмов планеты, включая человека.

В своих представлениях о живом веществе он исходил из того, что в процессе жизнедеятельности организмы получают из окружающей среды необходимые химические вещества, а после смерти они возвращают их обратно и таким образом живое и неживое находится в постоянном взаимодействии. Несмотря на то что живое вещество составляет незначительную по объему и весу часть биосферы, оно, тем не менее, является ее определяющим компонентом. Живые организмы — та геохимическая сила, которая играет ведущую роль в формировании облика нашей планеты. В функциональном плане живое вещество становилось тем звеном, которое соединяло историю химических элементов с эволюцией биосферы. Введение этого понятия также позволяло поставить и решить вопрос о механизмах геологической активности живого вещества и источниках энергии для этого.

Взаимодействие живого вещества планеты с окружающей средой рождает биосферу — область распространения жизни на Земле.

Таким образом, биосфера — это живое вещество планеты и преобразованная им окружающая среда.

Она представляет собой единую систему, в которой масса живого вещества, несмотря на все изменения и переходы из одного состояния в другое, сохраняется неизменной. Структура, состав и энергия биосферы определяются прошлой и настоящей деятельно-

373

стью живых организмов, в том числе и человека. Своими границами она охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. Биосфера является одним из основных структурных компонентов нашей планеты и околоземного космического пространства. Это сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Пленка биосферы, окутывающая Землю, очень тонкая. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20—22 км над земной поверхностью (до озонового экрана), а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8—11 км ниже уровня моря. Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже 2—3 км. В атмосфере наиболее заселен слой толщиной до 50 м. Вынос микроорганизмов на высоты более 15 км возможен конвенционными потоками воздуха. За верхнюю границу биосферы условно принимается озоновый слой, выше которого мощный поток ультрафиолетового излучения, вероятно, убивает все живое. Нижняя граница распространения живых организмов в литосфере определяется температурой. По современным представлениям, живые организмы могут существовать при температуре не более 100°С. Таким образом, по сравнению с другими геосферами биосфера представляет собой тончайшую пленку. Правда, она покрывает всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете, где бы не было жизни, включая пустыни и ледяные просторы Арктики и Антарктики.

Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество локализовано в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. Глубже в земную кору, океан, выше в атмосферу количество живого вещества уменьшается. Это дало основания Вернадскому говорить о сгущениях и разрежениях жизни.

Особенностью биосферы является то, что между биосферой и окружающими ее земными оболочками нет резкой границы. И, прежде всего, нет той границы в атмосфере, которая сделала бы биосферу закрытой для всех космических излучений, а также энергии Солнца. Таким образом, биосфера открыта космосу, купается в потоках космической энергии. Живое вещество поглощает и перерабатывает эту энергию в биогеохимическую энергию живого вещества биосферы. Биогеохимическая энергия может быть выражена скоростью заселения биосферы данным видом организмов. Для некоторых бактерий эта скорость ограничивается лишь скоростью деления цепочки клеток и приближается к скорости звука. Это означает, что при благоприятных условиях данный вид может засе-

374

лить Землю практически мгновенно. Вернадский вычислил время, необходимое различным организмам для «захвата» поверхности планеты. Для бактерий — это 1,25 суток, для инфузории туфельки — 67,3 суток, для крысы и домашней свиньи — по 8 лет, для цветковых растений — 11 лет, для водорослей — 379 лет, для слона — 1000 лет.

Биогеохимическая энергия используется для осуществления геохимических функций живого вещества. Это энергетическая, концентрационная, деструктивная, транспортная и средообразую-щая функции, основанные на том, что живые организмы своими дыханием, питанием, метаболизмом, непрерывной сменой поколений порождают грандиознейшее планетное явление — миграцию химических элементов в биосфере. Биогенная миграция подчиняется двум биогеохимическим принципам:

1. стремится к максимальному проявлению, что приводит к возникновению «всюдности» жизни;

2. способствует выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов, что в ходе эволюции жизни приводило к появлению все более сложных и развитых организмов.

Это предопределило решающую роль живого вещества и биосферы в становлении современного облика Земли — ее атмосферы, гидросферы и литосферы.

Структура биосферы

По своему составу, строению и организованности биосфера — это сложная оболочка, которая включает в себя:

• живое вещество — совокупность живых организмов планеты, включая человека;

• биогенное вещество, созданное в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, уголь, нефть, известняки и т.д.);

• косное вещество, сформированное без участия жизни, к нему относятся атмосфера, гидросфера и литосфера;

• биокосное вещество — результат взаимодействия жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почва, озерная вода);

• вещество космического происхождения.

Общую массу живых организмов оценивают в 2,43 • 1012 т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 92,2% представлена зелеными растениями и на 0,8% — животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов — 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,03 • 1012 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих на Земле.

375

В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, хотя их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов — беспозвоночные и только 4% — позвоночные, из которых только десятая часть приходится на млекопитающих. Таким образом, в количественном отношении преобладают формы, стоящие на относительно низком уровне эволюционного развития.

Масса живого вещества составляет всего 0,01—0,02% от косного вещества биосферы; если его равномерно распределить по поверхности Земли, оно покроет ее слоем всего в 2 см толщиной. Но при этом именно живое вещество играет ведущую роль в биогеохимических процессах благодаря энергетической функции. Ведь живые организмы способны черпать из окружающей среды вещества и энергию, необходимую им для обмена веществ и осуществления всех других своих функций.

14.2. Биосфера и космос

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты, в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Пространственное расположение Земли в основном определяет климат на планете, а последний, в свою очередь, — жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Основным источником энергии для всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете является Солнце. Среди космических факторов особенно серьезное влияние на биосферу оказывают природно-радиацион-ный фон и магнитные поля.

Природно-радиационный фон слагается из трех компонентов:

1. природные радионуклиды (уран, торий);

2. продукты их радиоактивного распада, которые находятся во всех элементах земной коры, почве, воде, атмосфере и поглощаются всеми живыми организмами;

3. высокоэнергетические излучения, попадающие на Землю из космического пространства в виде потока фонового излучения.

Вопреки нашим страхам перед радиоактивностью, которые усилились после аварии на Чернобыльской АЭС, оказывается, что без природно-радиационного фона нормальное существование живых организмов невозможно. Это следы эпохи возникновения и первоначального существования жизни, когда более высокий уровень радиоактивности служил первым организмам дополнительным источником энергии.

376

Биосфера также погружена в океан электромагнитных полей космического, земного и биогенного происхождения. Практически все процессы жизнедеятельности связаны с электромагнитными полями, диапазон которых лежит в широком интервале длин волн. Многие фундаментальные биологические процессы невозможны без переноса электрических зарядов, вызывающих магнитное поле, поэтому любой организм представляет собой генератор электромагнитных сигналов.

Электромагнитный фон биосферы является эволюционным фактором, который влияет на биологические ритмы. Космические излучения, генерируемые ядром Галактики, нейтронными звездами, ближайшими звездными системами, Солнцем и планетами, пронизывают биосферу и все пространство в ней. В этом потоке разнообразных излучений основное место принадлежит солнечному излучению, которое оказывает постоянное воздействие на все явления на Земле.

Еще В.И. Вернадский писал о том, что Солнцем в корне переработан и изменен лик Земли, пронизана и охвачена вся биосфера. Более того, сама биосфера является проявлением его излучений. В ней происходит превращение солнечной энергии в новые формы земной свободной энергии (биогеохимическую энергию живого вещества биосферы), которая в корне меняет историю и судьбу нашей планеты. Таким образом, земная жизнь не является чем-то случайным. Напротив, она входит в космопланетарный механизм биосферы.

Более подробно солнечно-земные связи рассмотрел последователь Вернадского, основатель гелиобиологии А.Л. Чижевский. Он отмечал, что все самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле — и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих ее частей (атмосферы, гидросферы и литосферы) — протекают под непосредственным воздействием Солнца. Оно является основным (наряду с космическими излучениями и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле — от легкого ветерка и произрастания растений до смерчей и ураганов и умственной деятельности человека.

Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII в. Тогда английский астроном В. Гершель обратил внимание на связь между урожаями пшеницы и числом солнечных пятен. В конце XIX в. профессор Одесского университета Ф.Н. Шведов, изучая срез ствола столетней акации, обнаружил, что толщина годичных колец изменяется каждые 11 лет, как бы повторяя цикличность солнечной активности. Но лишь в XX в. удалось понять, что солнечная активность связана с электро-

377

магнитными и другими колебаниями мирового пространства. Установил этот факт Чижевский, который обобщил опыт предшественников и подвел под эти эмпирические данные твердую научную базу. Он считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле, и когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны (это характерно для периодов активного Солнца), на нашей планете разражаются эпидемии, усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского хозяйства и микроорганизмы — возбудители различных болезней. Подобное заключение было сделано после изучения наложения друг на друга графиков солнечной активности и активности биосферы.

14.3. Человек и космос

Основная масса ученых едина во мнении, что человек и человечество составляют часть живого вещества нашей планеты. Это означает, что люди также подвержены воздействию космических энергий и солнечной радиации. Например, человеческий организм, так же, как и организмы других животных, «подстраивается» к ритмам биогеосферы, прежде всего, суточным (циркадным) и сезонным ритмам, связанным со сменой времен года.

Обмен веществ у человека протекает в наследуемом из поколения в поколение циркадном ритме. В настоящее время считается, что около сорока процессов в человеческом организме подчинено строгому циркадному ритму. Например, в 1931 г. была установлена цикличность в функционировании печени человека. У людей, ведущих нормальный образ жизни и питающихся три раза в день, в первую половину дня печень выделяет наибольшее количество желчи, которая необходима для переваривания жиров и белков, расходуя запасенный гликоген и превращая его в простые разновидности сахара. Она отдает воду, образуя много мочевины, и накапливает жиры. Во второй половине дня печень начинает усваивать сахара, накапливая гликоген и воду. Объем ее клеток увеличивается в три раза.

На протяжении суток циклично колеблется содержание гемоглобина в крови, максимум его приходится на 11—13 часов, а минимум — на 16—18 часов. Суточным колебаниям подвержено содержание в крови калия, магния, натрия, кальция, железа. Ночью повышается количество солей магния, а в мозговой жидкости — количество солей калия. Данные соединения гасят нервно-мышечную возбудимость. По суточному графику работает вегетативная нервная система. Статистика утверждает, что даже рождение и смерть чаще случаются в темную часть суток, около полуночи.

378

Вся живая природа чутко реагирует на сезонные изменения температуры окружающей среды, интенсивность солнечного излучения — весной покрываются листвой деревья, осенью листва опадает, затухают обменные процессы, многие животные впадают в спячку и т.д. Человек не является исключением. На протяжении года у него меняется интенсивность обмена, состав клеток тканей, причем эти колебания различны в разных климатических поясах. Так, в южных районах (Сочи) содержание гемоглобина и количество эритроцитов, а также максимальное и минимальное давление крови в холодный период возрастают на 20% по сравнению с теплым периодом времени. А в условиях Севера наибольший процент гемоглобина обнаружен у большинства обследованных жителей в летние месяцы, а наименьший — зимой и в начале весны.

Циклы солнечной активности оказывают влияние и на жизнедеятельность человека. Так, обработав статистический материал по заболеваемости возвратным тифом в Европейской части России с 1883 по 1917 гг., а также холерой в России с 1823 по 1923 гг. и данные по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что вспышки заболеваемости наступают синхронно с изменениями, происходящими в разных солнечных сферах. На основании построенных им графиков Чижевский еще в 1930 г. предсказал эпидемическую вспышку холеры в 1960—1962 гг., что и действительно случилось в странах Юго-Восточной Азии.

То, что состояние солнечной активности небезразлично для жизни на Земле, показывает и увеличение числа случаев заражения чесоткой в 1968 г., и неожиданно подскочившее число заболеваний клещевым энцефалитом и туляремией на вершине максимума векового цикла солнечной активности в 1957 г. (несмотря на проводившуюся, как и в прошлые годы, вакцинацию населения). Таким образом, мы обнаруживаем явную взаимосвязь человека с растительным и животным миром, в котором все жизненные циклы — заболевания, массовые перекочевки, периоды бурного размножения млекопитающих, насекомых, вирусов — протекают синхронно с одиннадцатилетними циклами солнечной активности, как и чередование грозовой и спокойной летней погоды, большего и меньшего производства растительной массы и т.д.

Гематологи пришли к выводу, что в годы максимума солнечной активности норма свертывания крови у здоровых людей увеличивается вдвое, а так как у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями способность несвертываемости крови угнетена, то при увеличении солнечных пятен учащаются инфаркты, инсульты. Поэтому сейчас никого не удивляет, когда в СМИ сообщают о неблагоприятных днях, в которые люди, больные хроническими заболеваниями, должны вести себя с осторожностью.

379

Приведенные факты позволяют нам говорить о влиянии космоса на физиологические процессы в отдельном человеческом организме. Но ведь одновременно человек является частью человечества, общественного организма, который также подвержен влиянию солнечной активности. Чижевский попытался установить взаимосвязь одиннадцатилетних солнечных циклов с насыщенностью историческими событиями разных периодов человеческой истории. В результате своего анализа он сделал вывод, что максимум общественной активности совпадает с максимумом солнечной активности. Средние точки течения цикла дают максимум массовой деятельности человека, выражающийся в революциях, восстаниях, войнах, походах, переселениях, являются началами новых исторических эпох в истории человечества. В крайних точках течения цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального предела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического и военного энтузиазма, миром и спокойной творческой работой в области государственного строительства, науки и искусства. По подсчетам Чижевского, во время минимума солнечной активности социальная активность составляет не более 5%, во время максимума — достигает 60%.

Эти идеи о связи космоса, человека и биосферы, представленные концепциями Вернадского и Чижевского, легли в основу популярной сегодня гипотезы Л.Н. Гумилева о пассионарном толчке, рождающем к жизни новые этносы. Ключевым понятием концепции этногенеза Гумилева является понятие пассионарности, которое он определяет как повышенное стремление к действию. Появление этого признака у человека является мутацией, затрагивающей энергетические механизмы человеческого тела. Пассионарий (носитель пассионарности) становится способным воспринять из окружающей среды энергии больше, чем необходимо для его нормальной жизнедеятельности. Избыток же полученной энергии направляется им в любую область человеческой деятельности, выбор которой определяется конкретными историческими условиями и склонностями самого человека. Пассионарий может стать великим завоевателем (Александр Македонский, Наполеон Бонапарт и т.д.) или путешественником (Марко Поло, А. Пржевальский и т.д.), великим ученым (А. Эйнштейн, И. Гете и др.) или религиозным реформатором (Будда, Христос и др.). Появление свойства пассионарности инициируется каким-то редким специфическим космическим излучением, поскольку пассионарные толчки происходят 2—3 раза за тысячелетие. Носители пассионарности появляются в зоне следа от этого излучения — в полосе шириной 200—300 км и длиной до половины окружности планеты. Если в зоне этого излучения окажутся

380

несколько народов, живущих в разных ландшафтах, они могут стать зародышем нового этноса.

Таким образом, по Гумилеву, этногенез — процесс энергетический, связанный с расходованием энергии, полученной этносом в момент пассионарного толчка и продолжающийся примерно 1500 лет. При этом этнос проходит ряд стадий в своем развитии, определяющихся уровнем пассионарной энергии. Первые 200—300 лет продолжается фаза подъема. Она связана с экспансией нового этноса, который создают пассионарии, ставящие перед собой задачу создания нового сильного государства и идущих для этого на любые жертвы. Затем наступает акматическая фаза, в которой пассионарное напряжение достигает высочайшего уровня за счет большого количества пассионариев, которые думают уже не столько об общих целях, сколько о своих личных интересах. Эта фаза, продолжающаяся следующие триста лет, одна из самых тяжелых в жизни этноса, так как это период гражданских войн и культурных потерь. Примером может служить Европа периода феодальной раздробленности, Россия смутного времени.

В конце концов большая часть пассионариев истребляет друг друга, что вызывает резкое падение уровня пассионарного напряжение в этносе. Это падение также связано с тем, что ушедшие пассионарии замещаются не гармоничными особями (людьми, воспринимающими норму энергии), а субпассионариями — людьми, не способными воспринять даже нормы энергии, необходимой для полноценной адаптации к среде. Люди такого типа хорошо известны — это бродяги, люмпены, босяки, бомжи. Эти признаки означают наступление фазы надлома — кризисной фазы, продолжающейся 200 лет. Жизнь в фазе надлома очень тяжела. Мы это знаем на собственном опыте, так как наша страна находится сейчас в конце этой фазы. Западная Европа пережила ее в период Реформации и Контрреформации, уплатив за свое нынешнее спокойствие не менее кровавую жатву, чем мы в XX в.

После пережитых потрясений люди хотят не успеха, а покоя. Это говорит, что этнос перешел в следующую — инерционную фазу. В ней идет некоторое повышение, а затем плавное снижение уровня пассионарного напряжения. Идет укрепление государственной власти, социальных институтов, интенсивное накопление материальных и духовных ценностей, активное преобразование окружающей среды. В этносе доминирует тип «золотой посредственности» — законопослушного, работоспособного человека. Примером служит современная Западная Европа, Киевская Русь XI—XII вв., Китай эпохи Сун. Культура и порядок в это время бывают столь совершенны, что кажутся современникам непреходящими. Но уровень пассионарного напряжения этноса постепенно снижается, что

381

влечет неизбежный упадок, скрытый вначале за маской процветания, которая сбрасывается после последнего фазового перехода.

Важной причиной кризиса обычно бывает резко возросшее воздействие цивилизации на природу, которая в конце концов не выдерживает этой нагрузки. Недаром все крупнейшие цивилизации древности оставили после себя, в прямом смысле слова, пустыни, занявшие место прежних плодородных земель (Вавилон, Египет и др.). Наступает фаза обскурации — старости этноса. Это происходит, когда возраст этноса составляет 1100 лет. В это время пассионарное напряжение падает до отрицательных величин за счет появление значительного числа субпассионариев. Это делает невозможной любую конструктивную деятельность, этнос существует за счет прежних запасов. В результате общественный организм начинает разлагаться: фактически узаконивается коррупция, распространяется преступность, армия теряет боеспособность, к власти приходят циничные авантюристы, играющие на настроениях толпы. Численность этноса и его территория значительно сокращаются, он может легко стать добычей более пассионарных соседей. Классический пример — Рим эпохи поздней империи, Китай с XVII вв., Русь перед нашествием татаро-монголов.

Фаза обскурации предшествует гибели этнической системы или его переходу к состоянию гомеостаза, которого может достичь лишь незначительная здоровая часть этноса. Иногда бывает возможна фаза регенерации — временное восстановление этнической системы после обскурации за счет сохранившейся на окраинах ареала обитания этноса пассионарности. Примером может служить Византия в последний период своей истории. После падения Константинополя в 1204 г. под натиском крестоносцев казалось, что великая империя погибла безвозвратно, от нее остался крохотный обломок — Никейская империя, окраина прежней Византии. Но именно из нее через 50 лет смогла возродиться византийская империя, которая, правда, была только тенью прежней великой Византии, но она просуществовала еще 200 лет. Это смогло произойти только за счет того, что в фазе обскурации именно на окраине ареала обитания этноса сохранилась повышенная пассионарность.

Но в любом случае это короткий всплеск активности накануне завершения процесса этногенеза, которым является мемориальная фаза. В этой фазе этническая система уже утеряла пассионарность, и лишь отдельные ее члены продолжают сохранять культурную традицию прошлого. Память о героических деяниях предков живет в фольклоре и легендах.

После динамических фаз этногенеза уцелевшие люди не становятся хуже, слабее или глупее прежних. Изменяются не люди, а эт-

382

ническая системная целостность. Раньше рядом с обычным большинством были пассионарии, многим мешавшие, но придававшие этносу сопротивляемость и стремление к переменам. Агрессивность этнической системы исчезает, но снижается и ее резистентность (сопротивляемость). А это значит, что вместо приобретений происходят только утраты.

Дальше все зависит от соседей. Если они не будут нападать, то остатки этноса будут продолжать меняться, превращаться в милых, свободных людей, гостеприимных и доброжелательных. Они продолжают терять память о прошлом, а вместе с ней и ощущение времени. На конечном этапе они просто ограничиваются констатацией смены времен года и даже просто дня и ночи. Так живут племена Центральной Африки, члены которых не знают даже, сколько им лет (притом, что они прекрасно ориентируются в джунглях). Но эти этносы живут в контакте с более пассионарными соседями, которые держат их в форме. Если же этого не будет, то остатки этноса могут просто вымереть из-за отсутствия желания жить. Такие этносы живут сегодня в некоторых заповедниках.

Переход от мемориальной фазы к законченной форме этнического гомеостаза имеет плавный характер и выглядит как постепенное забвение традиций прошлого. Жизненный цикл повторяется из поколения в поколение, система сохраняет равновесие с ландшафтом, не проявляя каких-либо форм целенаправленной активности. Этнос в это время состоит почти целиком из гармоничных людей — достаточно трудолюбивых, чтобы обеспечить всем себя и свое потомство, но лишенных потребности и способности что-либо менять в жизни. В таком состоянии этнос может существовать неограниченно долго, если только не станет жертвой агрессии, стихийного бедствия или не будет ассимилирован. Так живут коренные народы Австралии, Крайнего Севера, пигмеи Центральной Африки.

Новый цикл развития может быть вызван лишь очередным пассионарным толчком, при котором возникает новая пассионарная популяция. Но она не реконструирует старый этнос, а создает новый, давая начало очередному витку этногенеза — процессу, благодаря которому человечество не исчезает с лица Земли.

14.4. Человек и природа

Человек, как было отмечено выше, является частью биосферы. Все необходимое для жизни — воду, пищу, значительную часть энергии и строительного материала своих органов — он получает из биосферы. В биосферу человек сбрасывает отходы своей жизнедея-

383

тельности. Долгое время природа перерабатывала эти отходы и сохраняла свое равновесие. Однако в последнее столетие вмешательство человека в природные процессы стало не только слишком сильным, но чрезмерным по своим масштабам. По представлениям биологов, в природе действует «правило 10%», согласно которому она в экстремальных ситуациях способна выдержать десятикратную нагрузку по сравнению с обычной. Человек своим воздействием на природу вплотную подошел к этому рубежу, и поэтому сегодня среди прочих глобальных проблем человечества возникла щобальная экологическая проблема сохранения жизни на Земле.

Воздействие человека на природу в ходе развития общества

Интересно проследить, как в процессе общественного развития возрастало воздействие человека на окружающую среду. В ходе эволюции человек от первоначального потребления природных богатств перешел к активному вмешательству в живую природу и ее преобразованию. Он создал искусственную среду обитания: предметы материальной и духовной культуры, искусственные экологические системы, технику и т.п. Первая созданная человеком культура — палеолит (каменный век) — существовала примерно 20—30 тыс. лет. Она совпала с периодом длительного оледенения. Экономической основой жизни человеческого общества тогда был присваивающий тип хозяйства — собирательство и охота на крупных животных (оленей, носорогов, ослов, лошадей, мамонтов). На стоянках человека каменного века ученые находят многочисленные кости диких животных, доказывающую успешность охоты наших предков. Именно так были истреблены и исчезли с лица Земли многие виды животных.

Несмотря на трудные условия, человек в это время сумел распространиться на значительной территории планеты, создав социальный организм — общество, основанное на совместном труде и коллективной памяти. Тем не менее, человек палеолита еще продолжал оставаться частью природы, пользуясь ее дарами и не начиная ее сознательного переустройства, он еще вписывался в естественные биогеохимические циклы биосферы, и антропогенное воздействие на них было незначительным.

Но 10—12 тыс. лет назад наступило резкое потепление, ледник отступил, леса распространились в Европе. Там же появился и человек, истребивший к этому времени большую часть животных, составлявших его пищу. Таким образом, изменилась экологическая база человеческого общества. Это привело к первому (за время су-

384

шествования человека на Земле) экологическому кризису — перенаселению планеты. Ведь человек палеолита жил в основном небольшими группами, средняя численность которых составляла около 50 человек, а чтобы прокормить такое количество людей с помощью собирательства и охоты нужна территория до 900 км2. Так, на площади, равной современной Украине, могли прокормиться всего 30—40 тыс. человек.

Это означало, что закончился период использования человеком готовых, созданных природой средств существования. В новых условиях необходимо было активно добывать и перерабатывать природные продукты. Для этого нужно было отказаться от присваивающего типа хозяйства в пользу производящего. Это и было сделано в ходе так называемой неолитической революции, которая завершилась около 7 тыс. лет назад. Но сама эпоха неолита (нового каменного века) началась около 10 тыс. лет назад, когда стали появляться первые поселения, в которых археологами были обнаружены остатки пшеницы, ячменя, чечевицы, а также кости домашних животных — коз, овец и свиней. Люди предпринимали первые попытки одомашнивания животных, разведения растений, начинали производство керамики. Так, постепенно, наряду с охотой и собирательством все большее значение стали приобретать земледелие и скотоводство — производящие типы хозяйства.

Зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства сформировались в разных местах Передней и Средней Азии, Кавказа, Южной Европы. Постепенно развивалось подсечное земледелие, начиналось освоение минеральных ресурсов, зарождалась металлургия. Это и была неолитическая революция — переход к производящему хозяйству. Она стала способом решения экологического кризиса. Ценой, которую человечество заплатило за это, стало уменьшение численности населения в 8 раз. Революция завершила эру животной жизни человека, с нее началось целенаправленное его вмешательство в природные процессы, трансформация биосферы под свои потребности. Возникли антропоценозы — сообщества организмов, в которых человек являлся доминирующим видом, а его деятельность определяла состояние всей системы.

На этом этапе развитие человеческого общества и культуры пошло значительно быстрее. Появились первые цивилизации на Древнем Востоке, затем в Древней Греции возникли частная собственность и наука, ставшие основой европейской, а затем и мировой цивилизации. В это же время происходят радикальные изменения в обществе, на смену родоплеменным структурам пришло рабовладение, классовая структура, аристократическое государство, религия и философия. Так было определено лицо феодализма и раннего капитализма в Европе. Традиционные общества Азии основывались на азиатском способе производства.

385

Этот этап истории культуры и общества основывался на второй, технологической, революции, которая произошла в эпоху неолита (первая революция была связана с овладением огнем и созданием орудий труда). Но как первая революция привела к первому экологическому кризису (перенаселению), так и вторая технологическая революция вызвала второй экологический кризис. Он был связан с истощением растительности и почв в результате подсечно-огневого земледелия, ошибок при построении и эксплуатации ирригационных сооружений, вызывавших засоление почв. Результатом стало образование пустынь — Сахары в Африке, Каракумов и других пустынь в Центральной и Средней Азии. Таким образом, данный экологический кризис привел к гибели большинство древних цивилизаций нашей планеты.

Teм не менее, в Европе цивилизация продолжала развиваться. Особенно эти процессы ускорились после того, как произошла первая глобальная научная революция XVI—XVII вв., повернувшая науку лицом к практическим потребностям производства. Позднее в Европе утвердился настоящий союз науки, в котором техника проектировалась на основе научных теорий. Технологическим центром индустриального производства становится машина, которая вначале работала на паровом двигателе, а в XX в. стала использовать в качестве движителя почти все формы движения материи — электричество, электромагнитное поле, ядерные взаимодействия, химические и биологические процессы. С этого момента человек, его разум, воплощенный в научную мысль, и его деятельность стали фактором планетарного масштаба, направляющей силой дальнейшей эволюции биосферы. Человечество становится доминирующим видом среди живого вещества биосферы.

Сегодня человек освоил не только всю территорию нашей планеты, не оставив ни одного незаселенного уголка (даже в Антарктиде есть научные станции), но и вышел в космос (пока, правда, только в околоземное космическое пространство), освоение которого уже вполне реально является делом завтрашнего дня, ближайшего будущего.

Все это позволило В. И. Вернадскому назвать не только живое вещество планеты, но, прежде всего, человека, вооруженного научной мыслью, величайшей геологической силой современности. Если живое вещество создавало современный облик нашей планеты в течение миллионов и миллиардов лет, то человек своей деятельностью меняет его на наших глазах, демонстрируя поистине безграничные возможности в деле переустройства природы.

Тысячелетия, прошедшие после неолитической революции, стали эпохой покорения природы, когда она сама не принималась во

386

внимание в качестве активного партнера для человечества. Особенно это характерно для европейской цивилизации, которая приняла христианский тезис о сотворении мира для человека, считающегося господином этого мира, имеющим право делать с этим миром все, что угодно.

Масштабы созданной человечеством материальной культуры поистине огромны. Темпы ее развития постоянно увеличиваются и вместе с этим увеличивается и воздействие человека на биосферу.

Уровень воздействия человека на окружающую среду зависит в первую очередь от технической вооруженности общества. Она была крайне мала на начальных этапах развития человечества. Однако с развитием общества, техническим прогрессом ситуация изменилась коренным образом. XX столетие, сформировавшее качественно новые отношения науки, техники и технологии, колоссально увеличило масштабы воздействия общества на природу, поставило перед человечеством целый ряд чрезвычайно острых проблем.

По силе своего воздействия на планету техника сегодня в состоянии как минимум на равных спорить с живым веществом. По результатам преобразования окружающей среды с помощью техники можно уже говорить о новом ее состоянии — техносфере. Это понятие отражает совокупность технических устройств и систем вместе с различными видами технической деятельности человека. Ее структура достаточно сложна, так как включает в себя техногенное вещество, технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу, гидросферу. Более того, с началом эры космических полетов техносфера вышла далеко за пределы биосферы и охватывает уже околоземное космическое пространство.

Техносфера все больше преобразует природу, изменяя прежние и создавая новые ландшафты, активно влияя на другие сферы и оболочки Земли. Однако пока что наука и техника нацелены на максимальную эксплуатацию природных ресурсов, удовлетворение нужд человека и общества любой ценой. Последствия такого воздействия на природу удручают. Техногенные ландшафты, уничтожение жизни в целых регионах — отрицательные плоды технического воздействия человека на окружающую среду. Все это говорит о новом экологическом кризисе, источником которого стала НТР, начавшаяся в середине XX в. На данный момент человечество в ходе своего вмешательства в природу уничтожило около 70% естественных экологических систем. Понятно, что такая активная деятельность существенно влияет на характер процессов в биосфере: рост искусственной среды приводит к разрушению естественной. Современное состояние отношений между человеком и природой может быть охарактеризовано как экологический кризис.

387

Современный экологический кризис и его специфика

Обостряющийся сегодня экологический кризис уже не первый в геологической истории Земли. Только на памяти человечества это, как минимум, третий по счету кризис. Однако масштабы современного кризиса превосходят масштабы предыдущих. А в геологической истории нашей планеты это, по мнению биологов, второй крупнейший глобальный экологический кризис. Как уже отмечалось выше, биосфера Земли насчитывает около 4 млрд. лет. Первыми организмами на Земле были анаэробные (бескислородные) организмы, которые погибли в ходе естественного отбора и борьбы за существование со вторичными организмами, выделявшими в больших количествах кислород. Таким образом, для первичных организмов создание кислородной атмосферы было катастрофой — глобальным экологическим кризисом, в ходе которого большинство этих организмов исчезло с лица Земли.

В дальнейшей истории биосферы Земли постоянно вымирало большее или меньшее количество видов. Таким образом, можно говорить о том, что экологические кризисы в истории биосферы происходили многократно. Одним из наиболее известных кризисов стало исчезновение динозавров, давшее шанс для развития млекопитающим.

Все перечисленные выше кризисы имели естественные причины. Но с появлением человека основной причиной кризисов стало его воздействие на окружающую среду, которое резко возросло в XX в. С этого момента главнейшим фактором глобального экологического кризиса на Земле стал человек. Если два первых кризиса имели локальный характер, то современный кризис охватил всю планету, поставив под угрозу существование самого человека как вида и, даже всей биосферы в целом.

Симптомом современного экологического кризиса является нарушение биотического круговорота вещества — человек стремится взять из природы как можно больше, забывая, что ничто не дается даром. Ведь глобальная экосистема — это единое целое, в рамках которой ничто не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения. Все, что было извлечено из нее человеком, должно быть рано или поздно возмещено.

Не учитывая эту аксиому, человек разомкнул существовавшие миллионы лет биотические круговороты и вызвал антропогенное выпадение химических элементов. Так, в доисторический период в почвах Земли было 2000 млрд. т углерода, в конце 1970-х гг. — 1477 млрд. т, т.е. в год в среднем теряется 4,5 млрд. т углерода. Причем эти потери существуют в виде таких отходов, которые природа переработать не может. Постоянно растет потребление человеком энергии. Сего-

388

дня оно достигло 0,2% всей солнечной энергии, падающей на Землю. Это сопоставимо с энергией всех земных рек и годовой энергией фотосинтеза. Результат — усиление загрязнения и нарушение термодинамического равновесия биосферы. В настоящее время оно проявляется в глобальном потеплении, которое может привести к повышению уровня Мирового океана, нарушению переноса влаги между морем и сушей, сдвигу климатических поясов, т.е. к глобальному изменению климата.

Еще один признак экологического кризиса — истощение ресурсов редуцентов и продуцентов. Сокращается биомасса микроорганизмов. Вследствие этого, а также в результате роста отходов человека нет достаточного уровня самоочищения среды жизни. Более того, возникают негативные для биосферы и опасные для человека новые формы микроорганизмов, причем некоторые формы создает сам человек.

Уже в конце 1980-х гг. под угрозой исчезновения было 10% всего видового состава растений. Растительная биомасса снизилась более чем на 7%, объем фотосинтеза сократился на 20%. Как считают некоторые ученые, за время существования человека живое вещество в целом потеряло до 90% генного разнообразия.

Это то, что человек принес природе. Но ведь человек по-прежнему остается частью природы, частью биосферы Земли. Поэтому негативные последствия глобального экологического кризиса становятся все заметнее и для него, природа отвечает человеку.

Прежде всего, во весь рост встает знаменитая проблема Мальтуса, сформулированная им еще в конце XVIII в., — проблема несоответствия растущих потребностей увеличивающегося в геометрической прогрессии человечества и уменьшающихся запасов ресурсов оскудевающей планеты (их производство растет в арифметической прогрессии). Если самого Мальтуса беспокоило несоответствие роста населения росту производства пищи, то теперь ситуация стала значительно сложнее. Мы уже говорили о стремительном опустошении запасов углеродного топлива. Как страшный кошмар перед человечеством вырисовывается перспектива неминуемого исчерпания запасов угля, нефти и газа. Продолжает уменьшаться продуктивность биоты Мирового океана, плодородие почв, большое количество плодородных земель выводится из обращения городской застройкой и промышленным строительством, растут свалки. В некоторых районах земного шара деградация природной среды видна отчетливо и приобретает характер катастрофы. Отбросы собственной жизнедеятельности душат человечество.

И все это протекает на фоне демографического взрыва, принявшего угрожающий характер. Так, две тысячи лет назад числен-

389

ность населения Земли составляла около 250 млн. человек. Удвоение численности произошло в середине XVII в. В середине XIX в. нас стало 1 млрд. А к концу XX в. население Земли составило уже более 6 млрд. человек. По прогнозам демографов, если рост населения составит 2%, то к 2020 г. нас уже будет около 8 млрд.! Поэтому и в наши дни значительная часть населения Земли — до 600 млн. человек — голодает или недоедает. А ведь людей нужно не только накормить, им нужно обеспечить хотя бы минимум из того, что может дать современная цивилизация в области здравоохранения, образования и пр.

Помимо этой, очень серьезной проблемы, человечество вскоре столкнется еще с одной угрозой своему существованию. Это нарастающая интенсивность мутагенеза и рост генетической неполноценности человечества. Показатели этих процессов опасно возрастают. Какое-то количество неполноценных детей всегда присутствует среди новорожденных — это цена генетического разнообразия. В былые времена такие дети чаще всего погибали или, во всяком случае, не могли оставлять потомства. Благодаря успехам современной медицины эти дети сегодня не только выживают, но многие из них дают потомство, тоже неполноценное. Это и приводит к непрерывному не только абсолютному, но и относительному росту числа людей с генетическими отклонениями. Таким образом, отбор не может справиться с интенсивным потоком «искусственных» мутаций, возникающих под влиянием концентрированных мутагенных отходов — тяжелых химических элементов и соединений, а также радиации.

Но самым главным, что ухудшает структуру генофонда человечества и повышает частоту рождения неполноценных детей, является давление социальных факторов, прежде всего, алкоголизма и наркомании. К этому стоит добавить возрастание интенсивности мутагенеза за счет урбанизации и перенаселенности. Не может не беспокоить и возможное снижение интеллектуального потенциала человечества — войны и разного рода геноциды ударяют прежде всего по наиболее талантливой и активной части человечества.

У каждой популяции существует некоторый порог допустимого размывания генофонда, тот процент неполноценных особей, за которым уже никакой естественный отбор не сможет восстановить его качество и предотвратить деградацию популяции. Человек не являет собой исключения. Можно спорить о конкретных числовых оценках, но через несколько поколений, может быть, уже к началу XXII в., человечество, если экстраполировать современные тенденции, вероятно, подойдет к этому опасному рубежу. И обратного хода эволюционному процессу тогда уже не будет. Иначе говоря, без карди-

390

нальных изменений условий жизни человека генетическая деградация вида Homo sapiens неизбежна.

Если генетическая патология — проблема, которую будут решать наши потомки, то появление новых вирусных заболеваний угрожает человечеству уже сейчас. Их появление связано с антропогенным загрязнением окружающей среды. Среди таких «новинок» — вирус иммунодефицита человека, не поддающийся пока лечению. Появление новых вирусов ученые объясняют тем, что уничтожение одних возбудителей болезней освобождает экологические ниши для новых организмов. Кроме того, высокая численность и плотность населения, интенсивные контакты делают чрезвычайно вероятными массовые заражения и эпидемии.

Все более серьезной проблемой становится рост нервно-психических заболеваний. Число больных неврозами за последние сорок лет выросло в 24 раза. Причина этого — в самом человеке. Ведь в городах мы ведем очень интенсивную трудовую деятельность, испытываем многочисленные стрессы, а загрязненная окружающая среда провоцирует нервные срывы.

Итак, современная ситуация может быть оценена как глобальный экологический кризис, у которого существуют две стороны — кризис природы и кризис человека, причем оба они углубляются и расширяются. В результате перед нами встает грозная проблема, которая не обсуждается даже специалистами, — проблема потери возможной устойчивости (стабильности) биосферы как целостной системы, частью которой является человечество. Результатом потери стабильности нынешнего квазиравновесного состояния будет переход биосферы, как всякой нелинейной системы, в новое, неведомое нам состояние, в котором человеку может не оказаться места.

Биосфера как саморегулирующаяся система до поры до времени могла компенсировать изменяющиеся внешние нагрузки. На протяжении миллионов лет удерживались параметры биосферы в том узком интервале их значений, в котором только и мог возникнуть наш биологический вид. И это регулирование обеспечивалось несмотря на то, что за время существования планеты биосфера Земли неоднократно подвергалась дополнительным внешним нагрузкам — колебаниям солнечной активности, падениям метеоритов, интенсивному вулканизму и т.д. Но теперь основной опасностью для стабильности биосферы становится человек. И есть основания полагать, что компенсационные возможности биосферы либо уже нарушены, либо находятся на пределе своих возможностей.

Биосфера обладает колоссальной способностью к самоочищению. К сожалению, эта способность природы не безгранична. Антропогенное воздействие на природу поставило под угрозу нор-

391

мальное осуществление присущих ей биотических процессов, нарушили равновесное состояние биосферы. Антропогенная нагрузка на окружающую природную среду достигла сегодня таких масштабов, что привела к глобальному экологическому кризису. Многие ученые считают, что мы стоим на грани настоящей катастрофы, так как порог устойчивости биосферы превзойден уже в 5—7 раз.

Для оценки предельной возможности биосферы Земли существуют две модели: ресурсная и биосферная.

Ресурсная модель допускает предельную численность населения на Земле не более 8 млрд. человек. Согласно этой модели при эффективном использовании ресурсов и наличии двух детей в каждой семье численность населения на протяжении XXI в. оставалась бы примерно одинаковой и равной 7,7 млрд.

Биосферная модель оценивает порог устойчивости биосферы всего в 1—3 млрд. человек. А нас — уже больше 6 миллиардов! Таким образом, с точки зрения этой модели устойчивость биосферы была нарушена уже в начале XX в.

Учеными определен индекс антропогенной нагрузки, позволяющий оценить разрушительное воздействие разных стран на природу. Этот индекс показывает, что в разрушение биосферы наибольшую долю вносят высокоразвитые и густонаселенные страны мира — Япония, Германия, Великобритания. Если индекс антропогенной нагрузки всего мира оценивается в единицу, то у названных стран он больше в 10—15 раз. Индекс антропогенной нагрузки России — 0,85.

Чем нам может грозить потеря стабильности биосферы? Биосфера является сложной нелинейной системой. Если такая система теряет стабильность, то начинается ее необратимый переход в некое квазистабильное состояние. И более чем вероятно, что в этом новом состоянии параметры биосферы окажутся неподходящими для жизни человека, а может быть, и жизни вообще. Кроме того, подобный переход, вызванный потерей устойчивости равновесия, происходит со скоростью, нарастающей по экспоненте. Другими словами, катастрофа может разразиться совершенно неожиданно и столь стремительно, что никакие наши действия уже ничего не смогут изменить. Поэтому проблема изучения стабильности биосферы должна превратиться в одно из основных направлений фундаментальных исследований. Но самое главное — должна появиться новая стратегия цивилизации, согласованная со стратегией природы, — стратегия выживания. Для этого нам предстоит научиться изучать биосферу как единый целостный организм и соизмерять свой образ действий с реакцией на него этого общепланетарного организма. Поэтому так важно создать концепцию перехода, а затем и будущего челове-

392

ческой культуры и цивилизации. Немалую помощь в этом может оказать учение о ноосфере В. И. Вернадского.

14.5. Концепция ноосферы В.И. Вернадского Понятие ноосферы

Современная биосфера является результатом длительной эволюции всего органического мира и неживой природы нашей планеты. В ее эволюции принимает участие и сам человек, воздействие которого на природу постоянно усиливается и по своим масштабам сегодня превосходит действие геологических процессов. Биосфера Земли все больше становится управляемой человеческим разумом, постепенно превращаясь в ноосферу.

Еще в 1920—1930 гг. В.И. Вернадский, размышляя о геологической роли человека, вооруженного научной мыслью (разумом), пришел к выводу, что геохимическая роль человека определяется не его массой (хотя численность человечества постоянно растет), а производственной деятельностью. Это значит, что важнейшим фактором, от которого зависит жизнь на нашей планете, становится разумная коллективная деятельность человека.

Для Вернадского было очевидным, что биосфера под влиянием разумной человеческой деятельности переходит в качественно новое состояние.

Это новое состояние биосферы, преобразованной человеческой мыслью и трудом, Вернадский назвал ноосферой.

Существенной характеристикой ноосферы является поддержание глобального равновесия системы на основе оптимального сочетания социально-исторических и естественно-природных законов.

Сам термин «ноосфера» (от греч. слова noos — разум в прямом переводе означает «сфера разума». В широкий научный обиход этот термин был введен французскими учеными и философами Э. Леруа и П. Тейяром де Шарденом, которые, по их собственному признанию, впервые использовали его после парижских лекций В.И. Вернадского 1922—1926 гг. Вернадский, знакомый с ними, тоже стал использовать данный термин. Однако если французские ученые понимали под ноосферой некий «мыслящий пласт», который устанавливается в земной жизни, в жизни людей под влиянием «Центра-Омеги» (Бога), то Вернадский подходил к идее ноосферы с сугубо материалистических позиций. Концепция ноосферы Вернад-

393

ского явилась логическим завершением многолетней работы ученого над проблемами живого вещества и биосферы.

С появлением человека на Земле начинается процесс ноосферо-генеза — превращения биосферы в ноосферу. По мнению Вернадского, появление и существование человека в биосфере определяет высшую ступень ее развития. Само появление человека представляет собой переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленному изменению окружающей среды разумными существами. Живое вещество планеты при этом активно приспосабливается к новым условиям существования. Происходит взаимное совместное влияние природы на человека и человека на природу, и человек теперь несет ответственность за эволюцию жизни.

Необходимые предпосылки для создания ноосферы

Развивая свои представления и идеи о взаимосвязи биосферы и человека, Вернадский выделил необходимые предпосылки для создания ноосферы.

1. Человечество стало единым целым, заселив при этом всю планету. В начале XXI в. события, произошедшие в захолустном уголке любой точки любого континента или океана, отражаются и имеют следствия — большие и малые — в ряде других мест, всюду на поверхности Земли. Можно отметить, что данное условие выполнено. На Земле не осталось ни одного уголка, не подвергшегося в той или иной степени воздействию человека. Более того, человек вышел в космос, расширив верхнюю границу биосферы. Появились различные международные организации, которые обеспечивают сотрудничество разных государств в различных сферах деятельности. Это способствует сближению взглядов народов разных стран на пути развития всего человечества.

2. Преобразование средств связи и обмена информацией, которые сегодня обеспечивают мгновенную ее передачу. С помощью радио, телевидения, системы Интернет мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара. Таким образом, данное условие также можно считать выполненным.

3. Реальное равенство людей как необходимое условие ноосферы. Это условие еще не достигнуто, но есть большие успехи в этой области. В законодательстве большинства стран записаны статьи о равенстве всех людей перед законом независимо от их расовой, этнической принадлежности, вероисповедания и т.д. Практически исчезли с карты мира колонии и зависимые страны, народы которых теперь развиваются самостоятельно. Конечно, существуют

394

примеры того, как в некоторых странах ущемляются права человека, но подобные случаи осуждаются мировым сообществом.

4. Поднятие общего уровня жизни как условие реального равенства людей, а также возможность влияния народных масс на ход государственных и общественных дел. С выполнением этого пункта дело обстоит далеко не благополучно. Если в странах Западной и Южной Европы, Скандинавии, США и Канаде, Австралии, Японии благосостояние населения за последние полвека непрерывно растет, то в развивающихся странах ситуация складывается намного хуже. Треть населения земного шара живет в условиях нищеты, голода, в отсутствие достаточной медицинской помощи. Более того, пропасть между бедными и богатыми в последнее время непрерывно растет, разница в образе жизни становится не только количественной, но и качественной.

5. Развитие энергетики, открытие и использование новых видов энергии, необходимых для подъема уровня жизни. Это условие выполняется. В XX в. человек стал использовать в качестве источника энергии не только воду, ветер, уголь, нефть и газ, но и ядерную энергию. Кроме того, есть электростанции, использующие энергию приливов и геотермальных (подземных горячих) вод, идет работа по созданию термоядерных электростанций.

6. Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал очень важным для создания ноосферы. К сожалению, пока человечество не может обходиться без войн. В XX в. мы пережили две мировые войны и долгое время балансировали на грани третьей мировой войны — глобального ядерного конфликта. В настоящее время эта угроза отодвинулась, хотя полностью исключить такую возможность нельзя. Не обходится человечество и без локальных войн, которые постоянно идут в разных уголках земного шара, и в этих войнах каждый день гибнут люди.

Таким образом, мы видим, что часть предпосылок, перечисленных Вернадским, уже существует, но некоторые проблемы нам еще предстоит решить. Важно отметить, что создание предпосылок перехода к ноосфере стало возможным только в результате взрыва научной мысли в XX в.

Поэтому ноосферу следует рассматривать как высшую стадию развития биосферы, связанную с возникновением и развитием в ней человеческого общества, которое, познавая законы природы, становится крупнейшей планетарной силой, превышающей по своим масштабам все известные геологические процессы. Становление ноосферы теснейшим образом связано с овладением всеми формами движения материи и созданием новых живых организмов с помощью методов и средств биотехнологии и генной инженерии.

395

Коэволюция человека и биосферы

Вернадский одним из первых выделил основную особенность биосферы, выражающуюся в постоянном повышении жизнепригодности среды обитания. Иными словами, живое вещество обладает уникальной способностью к экологическому самообеспечению. Это часть механизма саморегуляции биосферы, появившаяся в результате естественного отбора.

Данный вектор отбора обеспечил восходящее развитие материального мира вплоть до появления человека. И сейчас мы подошли к такому моменту развития биосферы, в котором человечество должно обрести способность к экологическому самообеспечению. Но ноосфера, в отличие от биосферы, не может формироваться стихийно, поэтому так необходима сознательная деятельность людей на основе изучения и практического применения законов экологии, согласования с ними своей хозяйственной деятельности.

Также необходимо отметить, что для создания ноосферы нужен план, построенный на опережающей модели оптимального взаимодействия природы и общества по всем параметрам обменных процессов. Однако, становясь основным регулятором взаимоотношений общества и природы, человек должен быть весьма осторожным, ведь цена ошибки неимоверно велика — под угрозу поставлена жизнь человечества и само существование жизни на Земле.

Таким образом, будущее человечества невозможно без активного вмешательства Разума в судьбу не только общества, но и природы. Биосфера Земли неизбежно претерпит существенные изменения в интересах человечества. Но измениться должно и поведение человека, который не имеет права забывать об интересах биосферы, а должен ставить их так же высоко, как и свои собственные интересы. Такие взаимоотношения человека и биосферы называются коэволюцией.

Результатом должно стать появление новой нравственности у человека, смена стандартов и идеалов, норм и ценностей. Человеческая цивилизация должна пойти по новому пути — не покорения природы, а жизни в ладу с ней. Для этого потребуется новое мировоззрение, основные признаки которого перечислены ниже.

1. Главной задачей человечества должно стать восстановление биосферы. Человечество должно понять, что биосфера дошла до критической точки в своем развитии, поэтому те средства, которые уходят на финансирование военных и прочих конфликтов, нужно направить на спасение нашего общего дома — планеты Земля.

2. Для этой цели человечество должно объединиться, забыв о своих разногласиях.

3. Потребуется экологическая перестройка мировой экономики в целях снижения техногенного воздействия на природу. Так, эколо-

396

гическое равновесие в земледелии возникает лишь при соотношении 40% культурных площадей к 60% естественных экосистем, а современное состояние этому не соответствует. Поэтому нам неизбежно придется сократить производство.

4. Необходимо будет сократить и численность народонаселения. Сейчас нас более 6 млрд, и это в 2 раза больше оптимума. Дальнейший рост народонаселения приведет к повышению антропогенной нагрузки на биосферу, а в конечном итоге к гибели всего человечества.

5. Невозможно будет обойтись без разумного сокращения материальных потребностей. Ведь совсем не обязательно выбрасывать одежду только потому, что она вышла из моды, каждый год покупать себе новый автомобиль и другие предметы — признаки «красивой» жизни. Конечно, аскетизм излишен, но от многих искусственно сформированных (прежде всего, с помощью рекламы) потребностей придется отказаться.

6. И, наконец, у каждого человека должны быть воспитаны уважение и любовь к природе. Мы должны подходить к природе не с позиций потребителя, хозяина (именно такое отношение привело нас к экологическому кризису), а с позиций партнерства, сотрудничества и уважения.

В ноосфере, так же как и в биосфере, происходит замкнутый кругооборот веществ, все утилизируется, снова переходит в полезный продукт и используется, но при этом человек активно участвует в этом процессе. Сам человек, его производительные силы и социум становятся частью ноосферы: они непрерывно обмениваются веществом, энергией и информацией с биосферой. Человек перестает быть просто потребителем, живущим только за счет биосферы, угнетающим и подавляющим ее. Он становится звеном в сложной системе «неживая природа — живая природа — человек — мышление человека». Предполагается, что каждый компонент этой системы можно рассматривать не только как сумму человеческих знаний, а как физическое существование в пространстве человеческого разума.

Разумеется, эти непростые требования многим покажутся чрезмерными и вызовут возмущение. К сожалению, общественное сознание пока не готово принять их в целом. Но определенные шаги в нужном направлении человечество все же сделало.

14.6. Охрана окружающей среды

Во второй половине XIX — начале XX вв. у большинства людей благодаря успехам науки и техники сложилось представление об

397

абсолютном превосходстве человека над природой. А последовавшие успехи в освоении космического пространства, в области микроэлектроники и компьютерной техники, химической промышленности только усилили антропоцентризм — представление о человеке как о центре Вселенной, сложившееся еще с эпохи Возрождения. Люди стали забывать, что они — тоже часть природы, биологический вид, что в их жизни невозможно обойти законы природы, их можно только использовать.

Тем не менее, противоположная точка зрения, трезво оценивавшаяся возможности человека и перспективы безудержного развития науки и техники, также имела место, хотя ее сторонников было не так уж много. Еще в ноябре 1913 г. в Швейцарии собралось первое Международное совещание по вопросам охраны природы с участием представителей 18 крупнейших государств мира. К сожалению, в то время опасность загрязнения окружающей среды была еще не осознана ни большинством ученых, ни политиками. Поэтому на международном уровне к анализу этих проблем вернулись лишь в 1960—1970-е гг. Координацию действий на себя взяла ЮНЕСКО — Организация Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры, созданная в 1946 г. и объединяющая сегодня около 200 государств.

В наши дни вопросами охраны окружающей среды занимаются такие международные организации, как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Всемирная метеорологическая организация (ВМО), Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), Международный союз по охране природы и природных ресурсов (МСОП), известный своими Красными книгами, в которых перечисляются виды растений и животных, находящиеся под угрозой исчезновения. Кроме того, существует программа ООН по охране окружающей среды — ЮНЕП, в рамках которой проводятся многолетние целевые международные подпрограммы, такие, как «Арктический совет», «Балтика XXI век» и т.д.

Осмыслению нарастающей угрозы во многом способствовала деятельность Римского клуба — неправительственной международной организации, объединившей около ста ученых, представителей политических и деловых кругов из разных стран. Эта организация была основана в 1968 г. итальянским общественным деятелем Аурелио Печчеи, поставив своей целью углубление понимания особенностей развития человечества в эпоху НТР и привлечение внимания мировой общественности к нарастающему обострению глобальных проблем.

А. Печчеи и его единомышленники проанализировали существовавшие в то время общемировые тенденции и пришли к выводу, что при сохранении существующих тенденций научно-технического

398

развития и темпов экономического роста человечество ожидает глобальная катастрофа уже в первой половине XXI в. Именно в докладах Римского клуба впервые прозвучали факты, подтверждавшие гибельный путь развития западной цивилизации. В этих докладах впервые было указано на то, что Земля не в состоянии разместить непрерывно растущее население и удовлетворить его постоянно растущие потребности, желания и прихоти. Именно Римский клуб отметил новый, все более глубокий раскол между сверхразвитыми и слаборазвитыми странами. Сегодня соотношение доходов 20% наиболее богатых жителей планеты и 80% всех остальных составляет 82,7 : 17,3 = 4,8. Чтобы поднять уровень жизни 80% населения до уровня 20%, при нынешних технологиях пришлось бы увеличить объем потребления ресурсов примерно в 20 раз, а с учетом грядущего к середине XXI в. удвоения численности населения — в 40 раз, что нереально, так как приведет к полному исчерпанию большей части природных ресурсов.

Также важно отметить, что Печчеи подчеркивал системный характер глобальных проблем, то, что они существуют в комплексе, — проблемы демографии, безработица, недоиспользование социальных и экономических возможностей общества, дефицит и нерациональное управление ресурсами, инфляция, отсутствие безопасности и гонка вооружений, загрязнение среды и разрушение биосферы.

Усилия, предпринятые как международными организациями, так и отдельными людьми, не прошли даром. И в июне 1972 г. в Стокгольме состоялась первая международная конференция ООН по проблемам окружающей среды, после которой прошли многочисленные совещания на уровне правительств и научных организаций. Именно тогда прозвучало предостережение об угрозе существования, с которой наша планета столкнулась впервые в своей истории. Как следствие, в Заключительном акте совещания в Хельсинки по безопасности и сотрудничеству в Европе (1975) много внимания было уделено проблемам охраны окружающей среды, и главы государств подтвердили, что защита окружающей среды, охраны природы и рациональное использование ее ресурсов — одна из важнейших задач.

В 1987 г. Всемирная комиссия ООН по окружающей среде и развитию опубликовала доклад «Наше общее будущее» премьер-министра Норвегии Г.Х Брундтланд, возглавлявшей работу комиссии. В нем впервые был употреблен термин «устойчивое развитие», под которым понималось такое движение вперед, при котором достигалась возможность удовлетворения потребностей нынешнего поколения людей без лишения подобной возможности будущих поколений.

Следующий шаг был сделан в 1992 г. на конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро. Она считается

399

вехой, отмечающей сознательный поворот нашей цивилизации на новый путь развития, при котором человек умерит свой эгоизм и постарается жить в ладу с Природой. Были проанализированы существующие экологические проблемы (их мы называли выше). Человечество осознало глобальную экологическую опасность и угрозу своей гибели, необходимость поиска новых путей выхода из создавшегося положения. Результатом этой конференции стала концепция устойчивого развития, т.е. переход мирового сообщества к развитию на базе экологически целесообразного природопользования, обеспечивающего высокое качество жизни для людей целого ряда поколений.

На этой конференции была принята Декларация по окружающей среде и развитию. В ней содержится 27 рекомендаций, раскрывающих суть устойчивого развития. Назовем наиболее важные из них:

• в центре внимания должны находиться люди, имеющие право на здоровую жизнь в гармонии с природой;

• для достижения устойчивого развития защита окружающей среды должна стать неотъемлемой частью процесса развития;

• необходимым условием устойчивого развития является искоренение нищеты, уменьшение разницы в уровне жизни людей и более полное удовлетворение потребностей большей части человечества;

• государства должны осуществлять сотрудничество в духе глобального партнерства, особую ответственность при этом должны нести развитые государства с учетом того воздействия, которое они оказывают на окружающую среду, уровня их технологий и объема финансовых ресурсов, находящихся в их распоряжении;

• необходимо ограничить и ликвидировать несоответствующие устойчивому развитию модели производства и потребления, а также проводить соответствующую демографическую политику;

• следует делиться знаниями и новыми технологиями для достижения устойчивости развития;

• участие населения в решении экологических проблем должно развиваться и поощряться, требуется широкий доступ населения к экологической информации;

• в процессе охраны окружающей среды целесообразно использование экономических инструментов: кто загрязняет окружающую среду, тот и должен нести финансовую ответственность за это. Иными словами, необходим переход к ценообразованию, учитывающему экологические критерии (цену ущерба окружающей среде) и стимулирующему использование новых, экологически безопасных ресурсо- и энергосберегающих технологий в сочетании с системой налогов и штрафов;

400

• войны разрушительно воздействуют на процесс устойчивого развития и поэтому требуют обеспечения защиты окружающей среды во время вооруженных конфликтов;

• мир, развитие и сохранение окружающей среды взаимозависи
мы и неразделимы.

Конечно, перечисленные требования еще не стали обязательным руководством к действию для всех людей. Но определенные изменения к лучшему появились. С каждым годом увеличиваются затраты на природоохранные мероприятия, все более важной становится экологическая экспертиза новых инженерных сооружений. И, конечно, становится все более обоснованным с точки зрения науки рациональное природопользование.

14.7. Рациональное природопользование

Рациональное природопользование представляет собой возможность управления природными экосистемами с целью:

• обеспечения и дальнейшего улучшения существования человеческого общества;

• максимального использования всех необходимых природных ресурсов;

• предотвращения, снижения и уничтожения возможных негативных последствий человеческой деятельности.

Важнейшим условием рационального природопользования является осуществление охраны природы — комплекса мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов Земли и космического пространства.

Основные направления охраны природы и рационального природопользования

Основные направления охраны природы:

• охрана природы в процессе ее использования — необходима в связи с тем, что природа и общество едины, а значит, использование и охрана природы взаимосвязаны;

• комплексный подход к использованию природных ресурсов — их использование сразу в нескольких целях;

• рациональный подход к природным ресурсам — ориентация на особенности конкретного региона при их использовании;

• экологический подход — учет всех взаимосвязей в экосистемах как при использовании, так и при охране природных ресурсов.

401

Рациональное использование природных ресурсов и природоохранные мероприятия специфичны для каждого вида ресурсов — воды, воздуха, земли, недр, растительного и животного мира. Все они сегодня закреплены в соответствующих разделах международного права и законодательствах отдельных государств. Тем не менее, этого мало. Необходимы меры воспитательного характера, чтобы каждый человек осознал свою личную ответственность перед потомками за состояние оставленной им среды обитания.

Рациональное использование и охрана земель

Рациональное использование и охрана земель предусматривает, прежде всего, охрану почвы. В систему мероприятий по ее защите входят:

• защита почв от эрозии, которая требует проведения правильно выбранных агротехнических мероприятий (способа обработки земель), создания ветроустойчивого поверхностного слоя, снегозадержания, лесомелиорации и гидротехнических сооружений;

• охрана почв от засоления и заболачивания, которая предусматривает дренаж территории, создание лесополос по каналам и трехъярусной вспашки земель;

• защита почв от загрязнения отходами животноводства, удобрениями, бытовыми и промышленными стоками и отходами. Для этого требуется установка очистных сооружений и разумное использование химикатов при обработке почв;

• закрепление и освоение песков;

• рекультивация земель — восстановление разрушенных земель.
Помимо перечисленных мероприятий очень важным является

повышение плодородия почвы, что предусматривает внесение в нее удобрений, прежде всего, минеральных — калийных, фосфорных, азотных удобрений, а также микроэлементов.

До недавнего времени внесение удобрений производилось «на глазок», что часто было неэффективным, а также приводило к загрязнению почвы химикатами. При таком подходе также было возможно отравление людей химикатами, сохранявшимися в продуктах сельского хозяйства. Сегодня дозы вносимых удобрений и сроки их внесения рассчитываются на основе биохимического анализа почвы с учетом специфики выращиваемой культуры, погодных и климатических условий и т.п. При этом практически исключено загрязнение окружающей среды и опасное накопление химических соединений в продукции. Напротив, оптимальное количество удобрений, внесенное в нужные сроки, служит основой выращивания высококачественной сельскохозяйственной продукции. Не следует забы-

402

вать, что сегодня более трети населения Земли питается за счет урожая, выращиваемого с применением минеральных удобрений.

Рациональное использование и охрана недр

Рациональное использование и охрана недр связана с тем, что минеральные ресурсы относятся к разряду исчерпаемых. Кроме того, разработка месторождений полезных ископаемых влияет на другие природные ресурсы — почвы, воды, леса и т.д. В этом направлении должны проводиться следующие мероприятия:

• комплексное применение полезных ископаемых (большинство руд кроме основного компонента содержат другие ценные соединения, которые необходимо использовать);

• правильно выбранный способ транспортировки и переработки сырья, дающий минимальные потери;

• утилизация отходов продуктов переработки (при этом извлекается дополнительное количество ценных компонентов, например, цветные металлы из шлаков. Помимо получения дополнительного сырья это предотвращает загрязнение окружающей среды).

Рациональное использование и охрана водных ресурсов

Как уже было отмечено выше, запасы пресной воды, которая в основном используется для бытовых и промышленных нужд, не безграничны. Поэтому здесь предусматриваются следующие мероприятия:

• создание замкнутых циклов, позволяющих многократно использовать воду, не загрязняя при этом окружающую среду. Замкнутые циклы позволяют в десятки раз сократить количество воды, необходимое для промышленных целей;

• создание эффективных систем очистки воды, как промышленных, так и бытовых стоков. Сегодня проводится механическая (с помощью фильтров), физико-химическая (хлорирование или озонирование воды) и биологическая очистка воды. Перспективным направлением считается биологическая очистка вод, представляющая собой разрушение органических веществ микроорганизмами, содержащимися, например, в активном иле. Помимо этого очистка сточных вод позволяет получить ценные компоненты, которые можно использовать в производстве;

403

• экономия воды — избежание ее потерь из-за неисправности
труб, оборудования, а также создание нового оборудования, ко
торому требуется меньшее количество воды для обслуживания.

Рациональное использование и охрана воздушной среды

Основными источниками загрязнения воздуха являются промышленная деятельность человека и автотранспорт (соединениями серы, фтора, углекислым и угарным газами. Содержание вредных веществ в атмосфере оценивается по предельно допустимым концентрациям (ПДК), которые установлены законодательно. Для избежания превышения ПДК требуются:

• установка фильтров на промышленных трубах, которые не только препятствуют загрязнению воздуха, но и позволяют экономить сырье и возвращать в производство многие ценные продукты, полученные при фильтрации;

• улучшение существующих и внедрение новых технологий — разработка мероприятий по правильному сжиганию топлива, переход на газифицированное центральное отопление и новые производства, дающие меньшее количество отходов, разработка электромобилей и т.д.;

• улучшение состава топлива;

• рациональное размещение источников вредных выбросов (с учетом розы ветров, расположения жилых построек и т.п.);

• правильная планировка городов и зеленых насаждений — деревья очищают воздух от взвешенных в нем жидких и твердых частиц (аэрозолей), поглощает вредные газы. Например, сернистый газ хорошо поглощается тополем, липой, кленом, конским каштаном; фенолы — сиренью, шелковицей, бузиной и т.д. Кроме того, зеленые насаждения и правильно спланированные постройки поглощают до 20% шумов, которые также являются факторами, загрязняющими окружающую среду, и вызывают раздражение нервной системы, расстройство слуха и т.д.

Рациональное использование и охрана растительности

Существование животных и человека невозможно без растений, дающих кислород и пищу. Поэтому охрана растений является одной из основных задач рационального природопользования, которое осуществляется в следующих направлениях:

404

• борьба с лесными пожарами — леса представляют собой сложнейшие экосистемы, оказывающие влияние на климат, улучшающие его. Леса дают 60% биологически активного кислорода, способствуют сохранению водных ресурсов, поэтому так важно сохранять леса и преумножать их;

• борьба с вредителями и болезнями леса;

• защитное лесоразведение;

• охрана природных сенокосов и пастбищ;

• охрана отдельных видов растений — этому способствует создание заповедников, а также запрещение сбора редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу.

Новые способы защиты растений, используемых человеком в качестве пищи и промышленного сырья, — это, по сути дела, проблема увеличения продовольственных ресурсов, так как традиционные способы ее решения, связанные с совершенствованием технологии производства и хранения продукции, уже исчерпаны.

Наиболее перспективным направлением являются исследования в области молекулярной биологии, в результате которых созданы новые средства контроля за размножением вредителей сельского хозяйства и получены питательные вещества нового типа. Еще недавно основное внимание уделялось поиску химических соединений для уничтожения вредных насекомых, при этом ученые мирились с тем, что эти вещества нарушают природный биологический баланс и засоряют окружающую среду. Сегодня же основное внимание уделяется таким способам контроля (а не уничтожения) за вредителями, которые не опасны для природы даже при длительном применении. С этой целью активно используется генная инженерия.

Результатом подобных исследований стало создание регуляторов роста (гормонов) — химических соединений, в небольших количествах влияющих на размер, внешний вид и форму растений и животных. Так, на основе синтеза гормона ауксина было налажено производство гербицидов. Синтезированы гормоны, стимулирующие быстрое развитие цветочных букетов (гиббереллин), ускоряющие прорастание семян и препятствующие процессу старения (цитокинин).

Поскольку многие насекомые наносят существенный вред сельскому хозяйству, очень важным направлением исследований является изучение биохимических процессов, управляющих ростом насекомых. Это позволяет организовать борьбу с вредителями, не прибегая к их полному уничтожению. Учеными были выделены, изучены, а затем синтезированы гормоны, вызывающие задержку в развитии насекомых на ранней стадии. Созданные таким образом вещества широко применяются для уничтожения личинок блох, мух и москитов.

405

Кроме того, были изучены вещества, которые вырабатываются самими растениями для защиты от насекомых, бактерий, грибов и вирусов, и на их основе созданы вещества-антифиданты, даже очень малые концентрации которых заставляют насекомых отказываться от пищи. Таков, например, препарат азадирактин, применяемый против саранчи.

Также были изучены феромоны — выделяемые в организме насекомых вещества, провоцирующие специфическое поведение: спаривание, поведение при опасности и т.д. Результатом этих исследований стало создание специальных ловушек с феромонами, которые были установлены в лесах Норвегии и Швеции. В них ежегодно попадало около 4 млрд. особей жучков, паразитирующих на коре хвойных деревьев.

Создаются учеными и новые виды пестицидов — веществ, применяемых для увеличения производства продуктов питания, волокна и профилактики против распространения насекомыми болезней человека и домашнего скота. Среди них — инсектициды, применяемые для борьбы с вредителями. Они представляют собой природные вещества, воздействующие на нервную систему насекомых. Получены также новые гербициды, применяющиеся для борьбы с сорняками. Есть вещества, препятствующие прорастанию семян, и вещества, блокирующие процесс фотосинтеза у сорняков. И, наконец, создаются фунгициды — средства для борьбы с болезнями растений, вызванными грибковыми и бактериальными микроорганизмами.

Следует отметить, что применение пестицидов регламентируется законодательством многих стран. Многие люди сегодня опасаются применять эти вещества. Но следует помнить, что пестициды опасны только при их нерациональном использовании в завышенных дозах. К сожалению, многие пестициды, применяемые до сих пор, опасны для здоровья человека и животных. Поэтому одним из основных направлений исследований ученых является создание таких средств борьбы с вредителями и болезнями растений, которые безопасны для биосферы и человека.

Рациональное использование и охрана животных

Охрана животных тесно связана с охраной растительности, почв, воздушной и водной среды. Вымирание видов животных обусловлено загрязнением среды, прямым истреблением, изменением ландшафта и т.п. Поэтому для охраны животных создаются заповедники, питомники для разведения исчезающих видов, устанавливаются нормы отлова и отстрела и т.д.

Все перечисленные меры нужно решать каждый день, совместными усилиями всех стран и народов. Это невозможно без научно-

406

го предвидения результатов природопреобразующей и социальной деятельности человека, а также без создания налаженной системы управления и контроля проведения подобных мероприятий.

Сегодня очевидно, что биосфера Земли — сложнейшая система — находится в сильно неравновесном состоянии. Мы знаем, что из таких состояний самоорганизующиеся системы, к числу которых принадлежит и биосфера, выходят скачком. Мы подходим к точке бифуркации, за которой лежат несколько возможных вариантов будущего. Среди них — возможность экологической катастрофы, полное исчезновение жизни на Земле или, по крайней мере, существование жизни, но уже без человечества. Наиболее благоприятным выходом из этой ситуации было бы образование ноосферы. Присутствие разума в системе, находящейся в ситуации перехода, меняет эту ситуацию. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, но есть возможность свести к минимуму или совсем устранить те неблагоприятные флуктуации, которые подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода.

Можно сказать, что в данной ситуации человечество держит экзамен на разумность. От нас зависит наше будущее, каким оно будет, и будет ли оно вообще. Другого пути нет. И в связи с этим вновь перед учеными и философами встает вопрос о том, каково место человека в мире, было ли случайным его появление. При изучении этих и других вопросов был сформулирован так называемый антропный принцип.

14.8. Антропный принцип в современной науке

Сущность антропного принципа

В самом широком плане интересующий ученых вопрос звучит так: почему наша Вселенная такова, какова она есть? Какую роль в существовании Вселенной играет или должен играть человек? Более строго данный вопрос формулируется иначе: почему физические постоянные — гравитационная, Планка, скорость света, заряд электрона и протона — имеют такие, а не иные значения, и что случилось бы со Вселенной, если бы они оказались другими?

Правомерность такого вопроса определяется тем, что численные значения физических констант никак не обоснованы теоретически, они получены экспериментально и независимо друг от друга.

407

Неопределенная ситуация с физическими постоянными вызвала желание проверить, какими окажутся для Вселенной последствия изменения значений отдельных физических констант или целой их группы. Проведенный анализ привел к ошеломляющему выводу. Оказалось, что достаточно совсем небольших, в пределах 10—30% отклонений значений констант в ту или другую сторону, и наша Вселенная окажется настолько упрощенной системой, что ни о каком направленном ее развитии не сможет быть и речи. Не смогут существовать основные устойчивые состояния — ядра, атомы, звезды и галактики.

Например, увеличение постоянной Планка более чем на 15% лишает протон возможности объединяться с нейтроном, т.е. делает невозможным протекание первичного нуклеосинтеза. Тот же результат получится, если увеличить массу протона на 30%. Изменение значений этих физических констант в меньшую сторону открыло бы возможность образования устойчивого ядра гелия, следствием чего явилось бы выгорание всего водорода на ранних стадиях расширения Вселенной. Таким образом, приходится признать, что существуют очень узкие «ворота» подходящих значений физических констант, в границах которых возможно существование знакомой нам Вселенной.

Но на этом «случайные» совпадения не заканчиваются. Напомним о других случайностях, с которыми мы уже встречались выше, когда говорили об эволюции Вселенной:

• небольшая асимметрия между веществом и антивеществом позволила на ранней стадии образоваться барионной Вселенной, без чего она выродилась бы в фотонно-лептонную пустыню;

• остановка первичного нуклеосинтеза на стадии образования ядер гелия, благодаря чему смогла возникнуть водородно-гелиевая Вселенная;

• наличие у ядра углерода возбужденного электронного уровня с энергией, почти точно равной суммарной энергии трех ядер гелия, открыло возможность для протекания звездного нуклеосинтеза. В ходе этого процесса образовались все элементы таблицы Менделеева, более тяжелые, чем водород и гелий;

• расположение энергетических уровней у ядра кислорода опять же случайно оказалось таким, что не позволяет в процессах звездного нуклеосинтеза всем ядрам углерода превратиться в кислород, а ведь углерод — это основа органической химии и, следовательно, жизни.

Совокупность многочисленных случайностей такого рода П. Девис метко назвал «тонкой подстройкой» Вселенной.

408

Таким образом, наука столкнулась с большой группой фактов, раздельное рассмотрение которых создает впечатление о необъяснимых случайных совпадениях, граничащих с чудом. Вероятность каждого подобного совпадения очень мала, а их совместное существование и вовсе невероятно. Тогда вполне обоснованной представляется постановка вопроса о существовании пока непознанных закономерностей, со следствиями которых мы столкнулись, способных организовать Вселенную определенным образом.

Итак, наличие «тонкой подстройки», определенных физических законов, свойств элементов и характера взаимодействий между ними определяют устройство нашей Вселенной. В ходе ее развития появились структурные элементы нарастающей сложности, а на одном из этапов развития — наблюдатель (разумное существо, человек), способный обнаружить существование «тонкой подстройки» и задуматься о породивших ее причинах.

У наблюдателя, обладающего нашей системой восприятия мира и нашей логикой, неизбежно возникнет вопрос: случайна ли обнаруженная им «тонкая подстройка» Вселенной, или она предопределена каким-то глобальным процессом самоорганизации? А это означает, что всплывает старая проблема, волновавшая человечество на протяжении всей его сознательной истории: занимаем ли мы особое место в этом мире или же это положение является результатом случайного развития. Признание «тонкой подстройки» закономерным природным явлением приводит к заключению, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития. Принятие такого вывода равносильно признанию существования у природы определенных целей. Иными словами, мы вновь возвращаемся к телеологиз-му, бывшему основой средневекового мировоззрения, а в Новое время отброшенному, как тогда казалось, навсегда.

В такой ситуации был выдвинут и в настоящее время широко обсуждается антропный принцип. В 1970-е гг. его в двух вариантах (слабом и сильном) сформулировал английский ученый Б. Картер.

Слабый антропный принцип

Слабый антропный принцип — то, что мы предполагаем наблюдать во Вселенной, должно удовлетворять условиям, необходимым для присутствия человека в качестве наблюдателя.

Этот принцип интерпретируется так, что в ходе эволюции Вселенной могли существовать самые разные условия, но человек-

409

наблюдатель видит мир только на том этапе, на котором реализовались условия, необходимые для его существования. В частности, для появления человека понадобилось, чтобы в ходе расширения вещества Вселенная прошла все те стадии, о которых говорилось выше. Понятно, что человек не мог наблюдать их, так как физические условия тогда не обеспечивали его появления. Но, с другой стороны, все эти стадии могли протекать только в мире, где существовала «тонкая подстройка». Поэтому сам факт появления человека уже предопределяет то, что он должен увидеть — и современную Вселенную, и наличие в ней «тонкой подстройки». Короче говоря, раз человек есть, то он увидит вполне определенным образом устроенный мир, ибо ничего другого ему увидеть не дано.

Итак, слабый антропный принцип претендует на объяснение привилегированности той космологической эпохи, в которую мы живем (в которой во Вселенной существуют разумные существа). Правда, он в качестве условия предполагает, что появление разумных существ в принципе возможно в ту или иную эпоху, т.е. не противоречит законам природы и общему характеру космологической эволюции.

Сильный антропный принцип

Более серьезное содержание заложено в сильном антропном принципе.

Сильный антропный принцип — Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некоторой стадии эволюции мог существовать наблюдатель.

По существу, в нем идет речь о случайном или закономерном происхождении «тонкой подстройки» Вселенной. Признание закономерного устройства Вселенной влечет за собой признание принципа, организующего ее. Если же считать «тонкую подстройку» случайной, то приходится постулировать множественное рождение вселенных, в каждой из которых случайным образом реализуются случайные значения физических постоянных, физические законы и т.п. В какой-то из них случайно возникнет «тонкая подстройка», обеспечивающая появление на определенном этапе развития наблюдателя, и он увидит вполне благоустроенный мир, о случайном возникновении которого первоначально не будет подозревать. Иными словами, в ансамбле вселенных реализуются все логически представимые типы физического устройства, а значит, существование хотя бы одного мира с благоприятным для эволюции жизни и

410

разума набором параметров становится вполне тривиальным. Наше появление в любом другом мире исключено.

Интересно отметить, что данная интерпретация сильного ан-тропного принципа напоминает слабый антропный принцип. Действительно, в слабом принципе идет «отбор» эпохи и места во Вселенной, пригодных для жизни. А в сильном случае из ансамбля миров «отбирается» подходящая для жизни Вселенная.

Если мы признаем «тонкую подстройку» изначально заложенной во Вселенной, то линия ее последующего развития предопределена, а появление наблюдателя на соответствующем этапе — неизбежно. Из этого следует, что в родившейся Вселенной потенциально было заложено ее будущее, а процесс развития приобретает целенаправленный характер. Появление разума не только заранее «запланировано», но и имеет определенное предназначение, которое проявит себя в последующем процессе развития. Это — телеологическая интерпретация сильного антропного принципа, возрождающая старые теологические споры о божественном замысле.

Финалистский антропный принцип

Существует финалистский антропный принцип, предложенный Ф. Типлером.

Финалистский антропный принцип — во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится.

Это очень необычное для физика предсказание, основанное на идее, что природе небезразлична судьба разума. В таком случае можно допустить, что существуют некие, пока неизвестные нам природные механизмы, обеспечивающие успешное прохождение Вселенной через все ключевые пункты эволюции вплоть до образования в ней Сознания. Данный принцип является еще более жестким, чем сильный антропный принцип. Ведь в соответствии с ним устройство Вселенной должно обеспечивать необходимые условия не только для возникновения жизни и разума, но и для их вечного существования. А ведь мы помним, что все существующие космологические модели говорят о неизбежности гибели жизни и разума или в конечной сингулярности (закрытая модель), или в холоде почти пустого пространства (открытая модель).

Пока мы еще слишком мало знаем о Вселенной, ведь земная жизнь — это только малая часть гигантского целого. Но мы имеем право строить любые догадки, если они не противоречат познан-

411

ным законам природы. И вполне возможно, если человечество продолжит свое существование, решив современные глобальные проблемы, если его способность познавать себя и окружающий мир сохранится, то одной из главных задач будущего научного поиска станет осознание своего предназначения во Вселенной.

Литература для самостоятельного изучения

1. Антропный принцип в структуре научной картины мира (история и современность). Л., 1989.

2. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология. Тверь, 1993.

3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М., 1988.

4. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М., 1987.

5. Гиренок Ф.И. Экология, цивилизация, ноосфера. М., 1987.

6. Девис П. Случайная Вселенная. М., 1985.

7. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск, 1989.

8. Комов С.В. Введение в экологию. Десять общедоступных лекций. Екатеринбург, 2001.

9. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М., 1990.

10. Радкевич В.А. Экология. Минск, 1997.

11. Урсул А.Д., Урсул Т.А. Эволюция, космос, человек. Кишинев, 1986.

12. Чижевский A.Л. Земное эхо солнечных бурь. М., 1973.

13. Чижевский A.Л. Космический пульс жизни. М., 1995.

.

Комментарии (3)
Обратно в раздел Наука