§5.Биосфера и цивилизация

Популяции, сообщества, экосистемы. Популяции, сообщества и экосистемы представляют собой надорганизменные биологические системы. Элементами популяций являются отдельные особи, объединенные иерархическими отношениями; конкурентными, половыми, кооперативными связями, общим местом обитания (ареалом) и общим генофондом, т.к. особи в популяции свободно скрещиваются между собой. Сообщества (биоценозы) включают популяции всех видов растений, животных, грибов, простейших и бактерий, обитающих в одном ареале. Этих разнообразных существ объединяют, прежде всего, трофические (пищевые) связи.

Схематично их можно описать как отношения продуцентов (растений), консументов нескольких уровней и редуцентов (грибов и бактерий). Однако биологические отношения очень разнообразны и не исчерпываются пищевыми связями. Известны отношения кооперации (симбиоз, мутуализм, комменсализм, семейные и стайные иерархии у животных), антагонизм (хищничество, конкуренция, паразитизм) и нейтрализм. Во всех этих случаях множество видов, формирующих биоценоз, составляют друг для друга среду жизни и необходимы друг другу. Даже антагонистические отношения в природе отрегулированы таким образом, что способствуют процветанию обоих конкурентных видов. Экосистема (биогеоценоз), кроме всех обитателей ареала, включает и абиотические факторы (свет, температурные условия, влажность, соленость, ветры) и ресурсы среды (почву, воду, воздух). Экосистемы характеризуются круговоротом вещества, превращениями энергии и обменом информацией. Всё это необходимо учитывать при вмешательстве в природу. «Возвратные» необходимые изменения экосистем в результате их развития и замены одних видов в пирамидах биопродуктивности другими называются сукцессией.

В 20-е годы XX века В.И. Вернадским было разработано учение о биосфере как единой живой системе Земли, связанной с планетарным круговоротом вещества, энергии и информации, в котором беспрерывно совершается взаимопроникновение и взаимопревращение живого (метаболизм всех живых органов) и косного вещества. Устойчивость биосферы определяется множественностью и взаимозамещаемостью ее компонентов, разнообразием биологических видов. Биосфера, как и каждая отдельная экосистема, до известных пределов способна к саморегуляции (восстановлению повреждений после вмешательств и катастроф, таких как пожары, потопы, извержения вулканов, резкие изменения климата и др.). Однако истощение ее ресурсов, в том числе и главного – биоразнообразия – ведет к экологическому кризису.

Экология человека и социальная экология. Современное состояние экологического кризиса связано с развитием технологической цивилизации и антропогенными воздействиями на биосферу: сжиганием органического топлива, исчерпыванием ресурсов (в т.ч. энергетических, а также чистой воды и воздуха), ростом уровня потребления в развитых странах и ростом народонаселения в развивающихся странах, разрушением озонового слоя атмосферы, загрязнением всех сред обитания (воздуха, воды, почвы), сведением лесов, эрозией почв, их засолением и истощением. Всё это происходит в результате того, что экологические факторы не принимались во внимание при планировании хозяйственной деятельности на основе круговоротов вещества, энергии и информации в природных экосистемах, не определялись цепные процессы нарушений в экосистемах в результате антропогенных воздействий. В настоящее время разрушены 63% экосистем суши и активно разрушаются морские экосистемы. Скорость исчезновения видов стала катастрофической – 50 видов в час. Это является главным признаком глобального экологического кризиса нашего времени.

Экологические принципы рационального природопользования и охраны природы предполагают развитие безотходных технологий и замкнутых циклов производства, сбережение природных ресурсов, охрану земель, почв и вод, развитие биологических, а не химических методов повышения урожайности и борьбы с вредителями, охрану биоразнообразия, создание сети заповедных территорий и охрану экосистем (биосферные заповедники, резерваты, рекреационные зоны).

Экология человека – наука о взаимодействии человека с природой. Для того чтобы реально прогнозировать свое будущее, человек должен учитывать свою природную экологическую нишу, естественные потребности. Роль человека в эволюции земли освещена в учении о ноосфере (Вернадский, Тейяр де Шарден). В других трудах этих ученых деятельность человека в биосфере представлена как геологическая сила. Прогноз исхода действия этой силы зависит от того, насколько человек осознает свою ответственность за будущее Земл

Качество жизни и качество среды с точки зрения самого человека определяются его базовыми потребностями, но с точки зрения природы и выживания человечества оно определяется возможностями природы к саморегуляции. Перспективным современным направлением науки на стыке биологии человека, экологии и техники является экобионика – разработка принципов конструирования не городов, промышленных центров и поселков, а искусственных экосистем.

Человек должен прогнозировать свою жизнь с учетом правил создания экосистем в своем доме, на дачном участке, сохранения естественных экосистем, правил охраны здоровья на основе знания факторов экологического риска (мутагенов, канцерогенов, основных типов нарушения гомеостаза, основных болезней, связанных со средой обитания, правил питания, очищения организма и ближайшей среды, профилактических мер при экологическом риске).

Сохранение жизни на Земле требует от каждого человека определенного уровня экологической грамотности, но также и некоторых нравственных усилий: ограничения потребления, ориентации на естественные права и потребности не только свои и других людей, но и других живых существ. На этом основано развивающееся в последние десятилетия международное экологическое право.