Потоки информации в биоте и цивилизации

Потоки информации в живых организмах связаны с молекулярными ячейками памяти Оценки показывают, что потоки информации в одной бактериальной клетке по мощности примерно совпадают с потоком ин­формации в современном персональном компьютере, при этом сама клетка служит датчиком о параметрах окружающей среды

Поверхность суши и Мирового океана покрыта практически сплошной оболочкой живых клеток, расположенных в несколько десятков слоев и контролирующих участки микронных размеров Габариты бактериальных клеток составляют около одного микрона, а площадь поверхности Земли равна 5х1014 кв м Следовательно, общее число живых клеток контроли­рующих биосферу, составляет 1028, что на 20 порядков больше числа людей и на 22 порядка больше числа компьютеров

Никаких шансов преодолеть эту информационную пропасть в сколько-нибудь обозримом будущем у человечества нет [Горшков и др, 1996]

Можно ли в принципе создать технологии регулирования окружающей среды? Ответ — негативный. Его весьма убеди­тельное обоснование (видимо, одно из возможных) уже дано [Горшков и др., 1996] посредством сравнения информацион­ного потока, который перерабатывает биота при осуществле­нии регулятивных функций, с теми возможностями, которые будут в распоряжении человека в предвидимом будущем. Ока­зывается, что разница в пользу биоты составляет 16—18 поряд­ков (десятичных). Может ли человек преодолеть эту дистан­цию? Это вопрос абстрактный. Конкретно он формулируется таким образом: успеет ли человек нарастить мощности по переработке информации до уровня, позволяющего регулировать окружающую среду, прежде чем разразится биосферная катаст­рофа?

Ответ очевиден, даже если не принимать во внимание того обстоятельства, что по мере развития глобального экологичес­кого кризиса условия для «преодоления дистанций» будут не­прерывно ухудшаться.

Что же остается в распоряжении человека для предотвра­щения биосферной катастрофы? Только опора на природные силы, на возможности биоты. Но для этого необходимо нор­мализовать антропогенное воздействие на окружающую среду, снизить его до уровня, определяемого хозяйственной емкостью биосферы. Короче говоря, не только прекратить самоубийст­венное наступление на природу, но отступить, освобождая «место» для действия природных сил в необходимом объеме и с должной интенсивностью.

При стихийном развитии экологического кризиса, как имеет место и сегодня, это отступление в не слишком далеком будущем неизбежно превратится в повальное, кошмарное бег­ство под воздействием мощных разрушительных для цивили­зации импульсов обратной связи от ускоренно деградирующей биосферы. На такую стихию надеяться нельзя — даже если до­пустить, что без нашего сознательного участия она сможет нормализовать и численность вида Homo sapiens, и его воздей­ствие на окружающую среду. В этом случае от цивилизации останется совсем не то, что согласен видеть человек.

4.4. Основные глобальные антропогенные изменения в биосфере

Данилов – Данильян

Если в 1900 г естественные экосистемы были нарушены на 20% су­ши, то к концу XX века они разрушены на 63% суши, и человек все актив­нее вторгается в естественные экосистемы океана, разрушая их в первую очередь в полузамкнутых морях и в прибрежной зоне

Человек, в особенности в XX веке, все больше направлял в антропогенный канал поток энергии, протекающий в биосфере, и в XX веке увеличил его почти на порядок по сравнению с началом века, когда он потреблял около 1% чистой первичной продукции биоты Попутно чело­век снижает и разрушает поток чистой первичной продукции еще пример­но на 30% и разрушенную часть перераспределяет в пользу домашних паразитов (крыс, мышей, тараканов, микроорганизмов), его окружающих [Горшков, 1980, Vitousek, 1986]

В результате нарушены естественные циклы биогенов и идет на­правленное изменение их концентрации во всех средах, а также со­кращение биоразнообразия с никогда не наблюдавшимися ранее скорос­тями [Арский и др, 1997]

До последнего времени никто не задавался простым во­просом о роли естественных экосистем в биосфере, о роли би­оты экосистем в формировании и стабилизации окружающей среды. Между тем вся сумма геологических, палеонтологичес­ких и палеогеографических данных свидетельствует, что биота была мощным фактором, формировавшим окружающую среду (литосферу, атмосферу, океан и почву). Такие среды как кис­лородная атмосфера и почва, практически полностью сфор­мированы биотой. Поэтому происходящее сейчас быстрое раз­рушение естественных экосистем, которые регулируют и ста­билизируют окружающую среду, несомненно ведет к экологи­ческой катастрофе. Её неизбежным результатом будет обваль­ное сокращение численности населения в самых трагических формах.

Ясно, что этого допускать нельзя. Следовательно, как от­мечалось выше, принципиально можно рассматривать лишь две возможности. Одна из них — сохранение естественного биотического механизма регуляции окружающей среды, т. е. естественных биологических сообществ в неосвоенном челове­ком состоянии, занимающих территории, достаточные для обеспечения регуляции окружающей среды в глобальных мас­штабах. Другая возможность — построение нового технологи­ческого механизма регуляции окружающей среды в глобальных масштабах, способного полностью заменить естественную био­логическую регуляцию.

Естественная биотическая регуляция окружающей среды (см. раздел 2.4) осуществлялась в течение всего времени суще­ствования жизни на Земле. Благодаря биотической регуляции приемлемая для жизни окружающая среда восстанавливалась после любых локальных катастроф. Факт сохранения жизни на Земле в прошлом означает, что биотическая регуляция никогда не переставала действовать в глобальных масштабах. Биотичес­кая регуляция обеспечивается в первую очередь работой бакте­рий и грибов, потребляющих более 90% энергии, запасаемой в органическом веществе, синтезированном растениями. Мелкие беспозвоночные животные потребляют около 10%, т. е. прак­тически всю оставшуюся часть потоков энергии. Крупные по­звоночные животные ответственны за тонкую настройку функ­ционирования сообществ.

На долю позвоночных животных приходится менее одного процента потока энергии в сообществе. Работа позвоночных животных, выполняемая в рамках биотической регуляции ок­ружающей среды, составляет очень малую долю той работы, которая выполняется всеми организмами сообщества. В этом смысле жизнь позвоночных животных в приемлемой для них окружающей среде обеспечивается функционированием ос­тальных организмов сообщества. Таким образом, для биосфе­ры характерен низкий, порядка 1%, к. п. д. поддержания жиз­ни позвоночных животных [Горшков, 1995].

Такая малая величина к. п. д. поддержания жизни крупных животных, включая первобытного человека, наблюдается во всех экосистемах и сообществах организмов в биосфере и не является случайностью. При построении техногенной системы управления окружающей средой можно в лучшем случае наде­яться на достижение лишь такого же к. п. д. Это значит, что 99% энергетической мощности цивилизации и 99% труда са­мого человека, направленного на управление мощностью ци­вилизации, должны будут затрачиваться на стабилизацию ок­ружающей среды. На «собственные» нужды человека останется менее 1% всей создаваемой им энергетической мощности.

Существующая энергетическая мощность естественной биоты составляет одну тысячную часть бюджета солнечной энергии. Эта часть бюджета обеспечивает регуляцию и устой­чивость климата, который формируется за счет всего бюджета солнечной энергии. Увеличение рассматриваемой части за счет остальных компонентов бюджета или посредством добавочных к солнечному источников может привести к полной разбалансировке климата Земли и принципиальной невозможности поддержания его любыми управляющими механизмами в ус­тойчивом, пригодном для жизни состоянии. Энергетическая мощность механизма стабилизации окружающей среды, будь то естественная биота или технологическая система, управляе­мая человеком, не может превышать допустимую долю бюдже­та солнечной энергии. Поэтому гипотетическая техногенная система регуляции окружающей среды не сможет превзойти энергетическую мощность естественной биоты. Следовательно, после уничтожения последней и построения соответствующей техногенной системы, часто именуемой ноосферой, человек получит для удовлетворения своих внутренних нужд столько же энергетической мощности, сколько он прежде имел в есте­ственной биосфере, не затрачивая никакой энергии на под­держание естественной биоты и даже не задаваясь вопросом о том, как она работает.

По-видимому, единственным способом сохранения прием­лемой для жизни человека окружающей среды в глобальных масштабах является восстановление сообществ естественной биоты не в ничтожных по площади заповедниках, а на боль­ших территориях земной поверхности, в той мере, которая позволит биоте в необходимом объеме осуществлять функцию биотической регуляции окружающей среды. Это требует пол­ного прекращения дальнейшего освоения дикой природы и ре­культивации значительной части уже освоенных человеком зе­мель, сокращения общего энергопотребления; ценнейшие не­возобновимые источники энергии в значительной части будут сохранены для будущих поколений. Все это вполне достижимо путем постепенного прекращения экономического роста в его физических объемах (прежде всего, за счет элиминации произ­водства продуктов, не только не являющихся необходимыми для человека, но негативно воздействующих на него физиоло­гически, психически и интеллектуально), сокращения числен­ности населения мира до допустимого уровня на основе един­ственно возможного и приемлемого способа — планирования семьи, который не сопровождается ни военными, ни социаль­ными, ни экологическими потрясениями.

Таким образом, основная цель перехода к устойчивому развитию — восстановление естественных экосистем в объеме, требуемом для полноценного регулирования окружающей сре­ды, его главная характеристика — сохранение этих экосистем на уровне не ниже критического. Это необходимое условие, од­нако, не является достаточным, так как одновременно или с опережением требуется решать и другие проблемы: экономичес­кие, социальные, демографические, образовательные и воспита­тельные. Но решение этих проблем без выполнения необходи­мого условия и без увязки с ним бессмысленно и неоправданно.

Использованные источники:

1. Понятие цивилизация. Становление соотношения цивилизаций и культуры. Электронная гуманитарная библиотека http://www.gumfak.ru/kult_html/konspekt/kon14.shtml

2. БеляевМ.И. УЧЕНИЕ о биосфере http://www.milogiya2007.ru/konzepziya8.htm.