Studentam_SGMU_KP_2012_Sovrem_konts_estest (2) / КСЕ Учебники / Концепции под ред. Самыгина 4-е изд 2003

ру сообществ, реагирующих на изменение среды как целостная совокупность взаимосвязанных видов. Эти же связи служат механизмами регуляции, обеспечивающими известную устойчивость сообществ. Все это осуществляется главным образом, на базе биологического круговорота веществ, хотя пищевые связи дополняются очень важными для жизни пространственными отношениями, регулируемыми многочисленными внутривидовыми и межвидовыми приспособлениями.

Описанные отношения и связи разных видов служат конкретными путями круговорота веществ. В каждом участке земной поверхности живут свои сообщества, состоящие из многих, иногда параллельных, иногда соединяющихся или пересекающихся цепей питания. Они-то и представляют те отдельные ручьи и реки, из которых состоит общий поток биологического круговорота веществ и энергии. Но эти отдельные ручьи и реки соединены многочисленными рукавами — протоками, так как некоторые виды животных, особенно подвижные хищники, одновременно являются участниками нескольких параллельных цепей питания и могут входить в несколько сообществ. Так, местные популяции разных видов, образующие сообщества отдельных биотопов, объединяются в биоценозы более крупного ранга — сообщества географических районов, природных зон, континентов и морей, и, наконец, в единый органический мир.

С ростом многообразия и усложнением органического мира в круговорот вовлекается все больше веществ; среда все полнее и глубже осваивается организмами. Одновременно часть вовлеченных веществ выходит из круговорота в виде инертных отложений (известняки, сапропели, торф и т. п.).

Отношения животных, растений и микроорганизмов, развивающиеся на базе биологического круговорота веществ, имеют столь же длительную историю, как и эволюция этих групп; они регулируются возникшими в ходе эволюции взаимными приспособлениями. Именно этим объясняется известный порядок и слаженность в биоценозах. Но эти отношения и противоречивы. Отдельные виды животных, растений или микроорганизмов связаны друг с другом пищевыми, пространственными и другими отношениями; во многих случаях они не могут существовать друг

302

без друга. В то же время каждый вид обладает определенной самостоятельностью.

Автономность вида как части целостного органического мира заключается в возможности множества путей его приспособления к среде. Какой из них реально осуществится, будет зависеть от конкретного сочетания обстоятельств. Кроме того, виды возникли в разных местах и в разное время, имеют, следовательно, неодинаковую историю и способность существовать в тех или иных условиях, В биоценозах виды различного происхождения, в разное время вошедшие в состав данного сообщества, обычно составляют значительную долю. Поэтому неодинакова и степень их взаимной приспособленности, а сами приспособления относительны.

Различают два основных типа межвидовых отношений: а) симбиоз, не обоюдное полезное сожительство, а все формы сожительства и взаимных связей или сосуществование (в широком смысле слова), при котором виды связаны друг с другом взаимными приспособлениями и входят в состав одного биоценоза, часто одной цепи пи-

тания; б) антибиоз, или невозможность сожительства видов, так

как существование одного исключает или затрудняет пребывание другого.

При симбиозе наиболее важную роль играют пищевые связи. Они поддерживаются обоюдными приспособлениями пищи и ее потребителей, обеспечивающими взаимную регуляцию их численности. Так, анатомия, физиология, образ жизни и повадки растительноядных животных связаны с поисками, поеданием и перевариванием корма. Размножение и увеличение их числа на пастбищах ведут к истощению последних, а в крайних случаях даже к превращению пастбищ в почти бесплодную пустыню. Прямым следствием истребления корма служит откочевка или гибель животных; требуется длительное время, чтобы пастбище восстановилось. Примеры такого «перевыпаса» пастбищ хорошо известны не только для домашних, но и для диких животных. Однако гибель пастбищ может наступить и в случае их неиспользования. В этом случае отрастающая растительная масса накапливается на поверхности и губит живую растительность. Лишь некоторая средняя интенсивность использования пастбищ поддержи-

303

вает их в хорошем состоянии. Следовательно, многие виды растений, особенно злаки, исторически приобретшие способность быстрого роста как приспособление против повреждений животными, нуждаются в подстригании. Это показывает, что существование растительноядных животных в ходе исторического развития стало необходимым условием для существования растений. Напомним, кстати, хорошо известную роль многих животных в опылении растений, в распространении их спор и семян.

Противоречивы отношения хищников к их добыче, паразитов, вызывающих болезни, и их хозяев, хотя и у них многочисленные приспособления уменьшают опасность гибели жертв, увеличивают шансы получения пищи их врагами. Питаясь за счет своих жертв, хищники и паразиты причиняют их популяции бесспорный ущерб. Но эти враги оказываются иногда не только вредными, но и полезными, подчас даже необходимыми для существования животных, служащих им пищей. Так, хищники, усиленно уничтожая слабых и больных животных, способствуют оздоровлению популяции всех видов, на которые они нападают. Исключение или даже сокращение истребительной деятельности хищников во многих случаях сопровождалось распространением заболеваний и снижением жизнеспособности популяция их жертв.

Многие паразиты вызывают заболевания и могут стать причиной гибели своих хозяев (растений и животных), но среди них есть и полезные виды, помогающие пищеварению (микрофлора кишечника), увеличивающие стойкость против заболеваний (антагонисты патогенных видов). Некоторые из них совершенно необходимы своим хозяевам («симбионты»).

Таким образом, обоюдные приспособления «пищи» и ее потребителей в некоторой мере уравновешивают пищевые взаимоотношения, обеспечивая известную устойчивость пищевых цепей. Но это уравновешивание постоянно нарушается при изменении численности отдельных видов, колебаний погоды и других условий. В результате часть веществ выходит из круговорота, что изменяет среду в биоценозе; медленно, но постоянно накапливаются необратимые изменения. Они свидетельствуют не только об отсутствии равновесия в системе «пища — потребитель», но и указывают на изменения неорганической природы.

304

Наравне с пищевыми, развиваются и пространственные связи, когда одни виды могут служить для других сообитателями, субстратом или даже средой обитания. Такое дополняющее пищевые связи сожительство усложняет межвидовые отношения, увеличивая их многообразие. Внедрение в биоценоз нового вида изменяет не только пищевые связи, но и пространственные отношения. Так может усложняться и обогащаться или упрощаться структура биоценозов.

Противоположным по характеру типом межвидовых отношений служит антибиоз, исключающий или затрудняющий совместное существование различных видов. Сюда относят активную борьбу и конкуренцию за пищу и другие средства к существованию, за убежище и пространство. Активная борьба может вестись путем прямых столкновений, преследования; многие виды борются друг с другом, выделяя во внешнюю среду ядовитые вещества. Конечным итогом таких отношений бывает либо пространственное разобщение, когда виды могут входить лишь в разные сообщества, либо расхождение в разные экологические ниши в пределах одного сообщества. Конкуренция и антагонизм особенно отчетливы во взаимоотношениях близких видов со сходными потребностями, однако антибиоз часто свойствен и многим неродственным группам организмов, например, многим низшим грибам и бактериям.

Биологическое значение антибиоза заключается в том, что он служит средством разграничения отдельных сообществ, поддерживающих целостность и устойчивость каждого из них. Многочисленные случаи хорошо известной конкуренции за источники существования показывают, что, как и всякое приспособление, это средство имеет лишь относительное значение. Примеры увеличения способности выдерживать конкуренцию или преодолевать антагонизм, переходя к сожительству (среди микроорганизмов), показывают противоречивость и отношения антибиоза, в отдельных случаях переходящего в свою противоположность.

Таким образом, межвидовые отношения, охватывающие бесконечное разнообразие пищевых и пространственных связей, принимают то формы обоюдного или одностороннего полезного сожительства, то формы антагонизма, исключающего совместное существование. Но так как и те, и другие весьма относительны и противоречивы, они не остаются неизменными и могут переходить друг в друга.

305

Изменения отношений разных видов могут происходить и вследствие превращения какого-либо одного вида в другой. Изменяя среду видов-сожителей, такое превращение может оказаться причиной изменения не только биоценоза, но и входящих в его состав видов. Так, следствие становится причиной, выясняются связи опосредования, что имеет более важное значение, чем установление только факта взаимодействия.

Вопросы для самоконтроля

1.Какое упущение допустил Ван Гельмонт в своем эксперименте?

2.В чем состояли исходные представления Реди?

3.Какая другая причина могла препятствовать росту микроорганизмов в экспериментах Спалланцани?

4.В чем состояли главные предложения Пастера относительно возникновения жизни?

Примечания

1Репликация — механизм копирования генетического материала.

2Преципитат — комплекс антиген — антитело, выпадающий в осадок, образующийся при введении сенсибилизирующей сыворотки.

3Мичурин И.B. Избр. соч. М., 1984. С. 282-283.

306

Раздел VI. ЧЕЛОВЕК

IПроисхождение человека и цивилизации

1.1.Возникновение человека

ОДНОЙ ИЗ самых фундаментальных нерешенных проблем современного научного познания является постижение генезиса человека. Поскольку человек, представляя собой часть живой природы (биосферы), является космопланетарным феноменом, постольку традиционный подход к проблеме человека в ключе рассуждений о взаимосвязи биологического и социального, подход к проблеме человека, понимаемого как «биосоциальный синтез», явно неадекватен современному состоянию дел в науке. Более перспективным является подход, рассматривающий человека как продукт длительной биологической эволюции, воспроизводящей в информационном аспекте развитие нашей Вселенной после Большого взрыва, как вместе с социокультурной эволюцией, с которыми связана и его психическая эволюция.

Уже известно, что одним из процессов, придавших биосфере неповторимый облик, является эволюция видов, сопровождающаяся гибелью одних, выживанием вторых и появлением новых (например, вымерли динозавры, сохранились кораллы, появились млекопитающие). Б ходе эволюции остаются те организмы, которые своей жизнедеятельностью увеличивают свободную химическую энергию в биосфере, то есть эволюция идет в определенном направлении. ВЛ. Вернадский подчеркивает значимость высказывания американского геолога Д. Дана о том, что «в ходе геологического времени, говоря современным языком...

наблюдается (скачками) усовершенствование — рост — центральной нервной системы (мозга), начиная от ракооб-

307

разных... и от моллюсков (головоногих) и кончая человеком. Раз достигнутый уровень мозга (центральной нервной системы) в достигнутой эволюции идет уже не вспять, а только вперед». В таком ракурсе появление человека есть закономерный результат развития биосферы, функционирования ее космопланетарных механизмов. В свете последнего положения и следует рассматривать проблему происхождения человека, относящуюся к числу важнейших вопросов мировоззрения и науки. Согласно современным научным данным, наиболее адекватной действительности является эволюционная теория происхождения человека от животного предка — гоминид. Эволюцию мозга гоминид в плейстоцене следует считать весьма особым процессом, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, в связи с ее темпами: это был один из наиболее бурно протекающих процессов макроэволюции в истории позвоночных, если не в истории животного мира вообще. Во-вторых, в связи с его феноменальным последствием: этот процесс привел к возникновению уникального в животном мире биосферы явления, каковым является человеческая психика. Здесь речь идет о следующих связанных между собой ее свойствах: 1) оперирование образами и понятиями, содержание которых свободно от ограничений пространства и времени

иможет относиться к воображаемым, никогда и нигде не существующим событиям; 2) познавательная способность, основанная на проникновении в структуру мира и построении модели мира; 3) способность как соблюдения существующих моральных норм поведения, так и разрушения

исаморазрушения; 4) самосознание и рефлексия, проявляющиеся в способности созерцать собственное существование и осознавать смерть. Возникает проблема объяснения особенностей эволюции мозга гоминид, а также наличия

колоссальных различий между мозгом человека и современных человекообразных обезьян, например шимпанзе.

Как известно, в человеческом мозгу уже давно установлен регион коры больших полушарий, управляющий понятийной стороной речи (точнее говоря, регион, повреждение которого или электростимуляция вызывают нарушения в семантической или грамматической структуре высказывания). Однако мозг человека в сравнении с мозгом шимпанзе не содержит ни одного нового типа клеток, тканей или органов, к тому же отдельные его части имеют аналогич-

308

ные пропорции. Различие состоит в основном в меньшей у человека плотности упаковки нейронов в коре, в большем числе дендритов (следовательно, более плотной сети межнейронных связей), в большем числе нейронов коры с короткими аксонами и большем количестве (на единицу объема коры) нейроглиальных клеток. Наконец, соотношение абсолютного числа нейронов коры человеческого мозга и коры мозга шимпанзе равно 1,4:1,0. В сумме известные до сих пор структурные и физиологические различия между мозгом человека и мозгом шимпанзе кажутся тривиальными, поэтому возникает проблема объяснения генезиса принципиальных различий в сфере психики и поведения между этими двумя видами.

Внауке выдвинут ряд гипотез, которые пытаются разрешить эту проблему: человек возник благодаря тому, что его древнейшие предки в большей степени были падалыциками, чем охотниками; человек стал человеком благодаря жизни в воде, мутации в клетках мозга гоминид, вызванной жесткими излучениями вспышки Сверхновой звезды, либо инверсиями геомагнитного поля; либо мутант среди гоминид появился в результате теплового стресса. Рассмотрим эти гипотезы в изложенном порядке.

Внаучной литературе имеются данные о том, что употребление в пищу мяса крупных животных способствовало формированию физических и природных условий, которые привели к появлению характерных особенностей, отличающих человека от обезьян. Обычно считается само собой разумеющейся формула «человек—охотник» — именно в силу занятия ранними гоминидами охотой, а не собиранием падали появился человек. Американские ученые Р. Блюменшайн и Дж. Кавалло считают, что теория «человек-охотник» основана на «более предрассудках, чем на ископаемых находках

иэкологических аспектах добывания пищи». Они выдвинули гипотезу, согласно которой подбирание падали, вероятно, было более распространенным способом добывания пищи, нежели охота 2 млн лет назад, на рубеже плиоцена

иплейстоцена: «Охота на очень мелких животных, возможно, была древнейшей стратегией гоминидов, а с появлением метательного оружия Homo sapiens стал намного более искусным охотником, чем любой другой примат.

Тем не менее такой способ добывания пищи, как подбирание падали, оказал более заметное влияние на эволюцию

309

человека, чем до этого было принято думать». И хотя эта гипотеза не получила широкого резонанса в сообществе ученых, ее неправомерно сбрасывать со счетов, когда дело касается такой весьма сложной проблемы, как генезис человека.

Оригинальной является гипотеза шведского исследователя Я. Линдблада. Согласно ей, южноамериканские индейцы, живущие в тропическом лесу, являются самыми древними людьми на Земле, причем предшественником человека была «безволосая обезьяна», или «икспитек», ведущая водный образ жизни. Именно редуцированная волосатость, прямохождение, длинные волосы на голове (исключение составляют негроидные формы), присущие только человеку эмоциональность и сексуальность обусловлены особенностями образа жизни водяного гоминида (меньшую часть суток он проводил на берегу). «Как всегда, когда новый образ жизни повышает процент выживания, — пишет Я. Линдблад, — мутационные изменения наследственных структур влекут за собой приспособление к водной среде. Здесь это выражается в уменьшении волосатости тела и развитии слоя подкожного жира. Однако на голове волосы длинные — важный фактор для выживания детенышей. По той же причине у женщин большие груди с хорошей теплоизоляцией, а для защиты спермы от опасной для нее среды углубляется влагалище и удлиняется пенис. У детенышей первые годы жизни особенно мощный слой подкожного жира. Ноги икспитека длиннее рук, большие пальцы ног не противопоставляются и направлены вперед. Осанка при ходьбе более прямая — возможно такая же, как у нас. Другими словами, у икспитека вполне человеческий вид, во всяком случае, на расстоянии». Дальнейшее развитие черепа и мозга привело к появлению человека современного типа.

В рамках сформировавшегося в последнее время такого направления научных исследований, как «космический катастрофизм», выдвинута гипотеза о возникновении современного человека (и человеческой цивилизации) в связи со вспышкой близкой Сверхновой звезды. Зафиксировано то весьма удивительное обстоятельство, что вспышка близкой Сверхновой звезды по времени (один раз в 100 млн лет) приблизительно соответствует возрасту древнейших останков человека разумного (порядка 35-60 тыс. лет назад).

310

К тому же ряд антропологов считает, что появление современного человека обусловлено мутацией. А импульс гамма- и рентгеновского излучения от вспышки близкой Сверхновой звезды мог вызвать необратимые изменения в клетках мозга некоторых животных, в том числе гоминид или рост самого мозга, что привело к формированию разумных мутантов вида человека разумного. Во всяком случае, со вспышкой Сверхновой звезды связано: 1) образование Солнечной системы; 2) происхождение жизни и 3) возможно, происхождение современного типа человека с его цивилизацией.

Четвертая гипотеза исходит из того, что современный человек — мутант, возникший вследствие инверсии земного магнитного поля. Установлено, что земное магнитное поле, которое в основном задерживает космические излучения, по неизвестным до сих пор причинам иногда ослабевает; тогда и происходит перемена магнитных полюсов, то есть геомагнитная инверсия. Во время таких инверсий степень космических излучений на нашей планете резко возрастает. Исследуя историю Земли, ученые пришли к выводу, что в течение последних 3 млн лет магнитные полюса Земли четырежды менялись местами. Некоторые обнаруженные останки первобытных людей относятся к эпохе четвертой, геомагнитной инверсии. Такое необычное стечение обстоятельств приводит к мысли о возможном влиянии космических излучений на появление человека. Эту гипотезу усиливает следующий факт: человек появился в то время и в тех местах, в которых сила радиоактивного излучения оказалась наиболее благоприятной для изменения человекообразных обезьян. Именно такие условия возникли около 3 млн лет назад в Южной и Восточной Африке — в период отделения человека от мира животных. По мнению геологов, в этом регионе в силу сильных землетрясений обнажились залежи радиоактивных руд. Это, в свою очередь, вызвало мутацию у определенного вида обезьян, который был наиболее предрасположен к изменению генетических черт. Вполне возможно, что около 3 млн лет назад длительное воздействие радиоактивного излучения настолько глубоко изменило австралопитека, что он стал способен совершать действия, необходимые для его безопасности и обеспечения пищей. В соответствии с этой гипотезой питекантроп появился около 690 тыс. лет назад,

311