Вопрос 37. Биосоциальная природа человека и экология. Человек как биологический вид.

Характерной чертой, отличающей человека от животного, является прежде всего речь, способность к которой определяется развитием мозга, а также артикуляционного аппарата. Речь в свою очередь является средством коммуникации, планирования совместных действий и, что очень важно, концептуального мышления. Второе важнейшее отличие, связанное с первым, — это наличие крупного, сложного, хорошо развитого мозга, в котором увеличено (по сравнению с животными) не только количество нейронов, но главным образом межнейронных связей, т. е. усложнена организация всего мозга и прежде всего коры его больших полушарий. Человек как биологический вид (Homo sapiens) относится к царству Животные, типу Хордовые, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Гоминиды. Несмотря на большое сходство с другими человекообразными обезьянами, человек отличается от них рядом черт, связанных с прямохождением, членораздельной речью и общественным характером поведения. В связи с возникновением и развитием общественных законов и созданием искусственной среды обитания факторы эволюции практически перестали действовать в популяциях человека, что выразилось в увеличении продолжительности жизни человека и отдельных ее периодов, таких как детство, половое созревание и старение. За последние 10-15 лет ученые-биологи расшифровали геном человека и многих других организмов, научились управлять целым рядом генов как у бактерий, так и у более высокоорганизованных организмов; смогли внести желаемые гены в геномы культивируемых в сельском хозяйстве растений, получив генетически модифицированные или трансгенные организмы, клонировали некоторых животных и так далее. Однако роль всех этих достижений еще предстоит оценить, поскольку их отдаленные последствия еще неизвестны.

Вопрос 38. Биосоциальная природа человека и экология. Популяционная характеристика человека.

Популяция человека, т. е. популяция особого вида — Homo sapiens, обладает теми же характиристиками, что и популяция животных, но характер и форма их проявлений значительно отличаются вследствие действия таких факторов, как искусственная среда, социально-экономические условия и другие, называемых единым термином — социум. Все люди на Земле образуют популяционную систему — человечество. Рост этой популяции ограничен доступными природными ресурсами и условиями жизни, социально-экономическими и генетическими механизмами (Реймерс, 1994). Человек, зная уже достаточно о значении этих ограничивающих факторов, пока еще мало придает им значение, хотя социально-экономические факторы уже в известной степени выступают как регулирующие. О том, что человечество плохо осознает предел своей «толерантности» относительно этих ограничивающих факторов, свидетельствует практически «безудержный рост населения, т. е. численности популяции. Но если действительно поведение человека разумно, тогда он, по Ю. Одуму (1975), должен: 1) изучать и понять форму собственного популяционного роста; 2) определить количественно оптимальные размеры и конфигурацию населения в связи с емкостью данной области; 3) быть готовым к принятию «культурной регуляции» там, где «естественная регуляция» недейственна.

Вопрос 39. Биосоциальная природа человека и экология. Природные ресурсы земли как лимитирующий фактор выживания человека. В самом общем виде, применительно к человеку, «ресурсы — это нечто, извлекаемое из природной среды Земли для удовлетворения своих потребностей и желаний» (Миллер, т. 1, 1993). Потребности человека можно разделить на материальные и духовные. Природные ресурсы в прямом их применении в какой-то части удовлетворяют духовные потребности человека, являясь лимитирующим фактором, например, эстетические («красота природы»), рекреационные и т. п. Но главное их назначение — удовлетворять материальные потребности, т. е. создание материальных благ. Итак, природные (естественные) ресурсы — это природные объекты и явления, которые человек использует для создания материальных благ, обеспечивающих не только поддержание существования человечества, но и постепенное повышение качества жизни. Природные объекты и явления — это различные тела и силы природы, используемые человеком как ресурсы. Организмы, кроме человека и в значительной степени домашних животных, — черпают живые энергетические ресурсы непосредственно из окружающей среды, являясь частью биогеохимических циклов. Эти ресурсы по своему действию мож- но рассматривать и как экологические факторы, в том числе и как лимитирующие, например большая часть пищевых ресурсов. Человек, благодаря своим все возрастающим материальным потребностям, не может довольствоваться дарами природы только в той мере, при которой не должен нарушать ее равновесие, т. е. около 1% от ресурсов природной экосистемы, поэтому ему приходится использовать и те природные ресурсы, которые накоплены за миллиарды и миллионы лет в недрах Земли и определяют ресурсную экологическую функцию метосферы (Трофимов, Зилинг, 2002). Для создания материальных благ человеку необходимы металлы (железо, медь, алюминий и др.) и неметаллическое сырье (глина, песок, минеральные удобрения и др.), а также лесная продукция (строительный лес, для производства целлюлозы и бумаги, и т. д.) и многое другое. Иными словами, природные ресурсы, используемые человеком, многообразны, многообразны их назначение, происхождение, способы использования и т. п. Это требует определенной их систематизации

Вопрос 40.Биосоциальная природа человека и экология. Человек и экосистемы. Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропо­генные экосистемы. Примерно 10 тыс. лет назад он перестал быть «рядовым» консументом, собирающим дары природы, и начал эти «дары» получать сам, посредством своей трудовой деятельности, создав сельское хозяйство — растениеводство и животноводство. Освоив сельскохозяйственную модель, чело­век исторически подошел к промышленной революции, кото­рая началась всего 200 лет назад, и до современного комплекс­ного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели. На современном этапе он для удовлетворе­ния своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого. Энергия — это изначальная движущая сила экосистем, при­чем всех — и природных и антропогенных. Энергетические ре­сурсы этих систем могут быть неисчерпаемы — солнце, ветер, приливы и исчерпаемы — топливно-энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п). Используя топливо, человек может добав­лять энергию в систему или даже полностью ее субсидировать энергией. Опираясь на эти энергетические особенности суще­ствующих систем, Ю. Одум (1986) предложил их классифика­цию, приняв энергию за основу, и выделил «четыре фундамен­тальных типа экосистем:

1. Природные: движимые Солнцем, несубсидируемые.

Природные, движимые Солнцем, субсидируемые дру­гими естественными источниками.

Движимые Солнцем и субсидируемые человеком.

Индустриально-городские, движимые топливом (иско­паемым, другим органическим или ядерным)».

Эта классификация принципиально отличается от биомной, основанной на структуре экосистем, так как она основана на свойствах среды. Тем не менее, она хорошо дополняет ее. Пер­вые два типа — это природные экосистемы, а третий и четвер­тый следует отнести к антропогенным.

К первому типу экосистем относятся океаны, высокогор­ные леса, являющиеся основой жизнеобеспечения на планете Земля.

Ко второму типу экосистем относят эстуарии в прилив­ных морях, речные экосистемы, дождевые леса, т. е. те, кото­рые субсидируются энергией приливных волн, течений и вет­ра.

Хотя экосистемы первого типа неспособны поддерживать высокую плотность их фауны и флоры, но они занимают гро­мадные площади — одни океаны — это 70% территории зем­ного шара. Ими движет энергия только самого Солнца, и они* являются основой, стабилизирующей и поддерживающей жиз­необеспечивающие условия на планете.

Экосистемы второго типа обладают высокой естественной плодородностью, поскольку организмы, проживающие здесь, например, в эстуариях, приспособились использовать «допол­нительную» энергию приливов и течений, а в дождевых ле­сах — энергию ветра и дождя и т. п. Эти системы «производят» столько первичной биомассы, что ее хватает не только на соб­ственное содержание, но часть этой продукции может выно­ситься в другие системы или накапливаться.

Таким образом, природные экосистемы «работают» на под­держание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других мате­риалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но глав­ное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, воз­вращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.

Совсем иначе работают антропогенные экосистемы. К ним уже с полным правом можно отнести третий тип — это агро-экосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого чело­веком.

Эти системы походят на природные, поскольку саморазви­тие культурных растений в период вегетации — это процесс при­родный и вызван к жизни природной солнечной энергией. Но подготовка почвы, сев, уборка урожая и др. — это уже энерге­тические затраты человека. Более того, человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, пре­жде всего, в ееупрощении, т. е. снижении видового разнообра­зия, вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы 

Вопрос 41.Биосоциальная природа человека и экология. Сельскохозяйственные экосистемы (агроэкосистемы). Главная цель создаваемых сельхозсистем — рациональ­ное использование тех биологических ресурсов, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности челове­ка — источники пищевых продуктов, технологического сы­рья, лекарственных препаратов. Сюда же относятся специ­ально культивируемые человеком виды, являющиеся объ­ектами сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также виды, используемые для промышленных техноло­гий. Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем сле­дующие их основные отличия от природных. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разно­образие животного населения биоценоза; видовое разнооб­разие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйст­венные поля. Виды растений и животных, культивируемых челове­ком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и не­конкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддерж­ки человека. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее ис­пользование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и дру­гих агроценозов — это упрощенные системы, поддерживае­мые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природ­ные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека. В агроценозах значительно чаще происходит чрезмерное уве­личение отдельных видов, названное Ч. Элтоном «экологиче­ским взрывом». Из истории известны такие, например, «эко­логические взрывы»: в конце XIX столетия грибок фитофторы уничтожил картофель во Франции и .вызвал голод, а колорад­ский жук распространился в Америке до Атлантического океа­на и в начале XX в. проник в Западную Европу, в 40-х гг. — в европейскую часть России. В тяжелое послевоенное время этот жук буквально «очищал» наши поля, поскольку мы были не готовы к его нашествию.

Вопрос 42. Биосоциальная природа человека и экология. Индустриально-городские экосистемы. Возникновение индустриально – городских экосистем было вызвано в основном процессами урбанизации. В современной экологии сформировались два тесно связанных между собой научных направления – экология городов (урбоэкология) и экология городского населения. Урбанизация – это рост и развитие городов, увеличение доли городского населения в стране за счет сельской местности, процесс повышения роли городов в развитии общества. Рост численности населения и его плотности – характерная черта городов. Исторически самым первым городом с миллионным населением был Рим во времена Юлия Цезаря (44 – 10 гг. до н.э.). Самым большим городом мира в наше время является Мехико – 14 млн. человек (по данным на 1990 г.). Население Москвы в 2000 г. составило примерно 10 млн. человек. В некотором приближении город можно сравнить с единым сложно устроенным организмом, который активно обменивается веществом, энергией и информацией с окружающими его природными и сельскохозяйственными территориальными комплексами и другими городами.

Общая площадь урбанизированных территорий Земли в 1980 г. составила 4,69 млн. км², а к 2007 г. она достигнет 19 млн. км² - 12,8 % всей и более 20 % жизнепригодной территории суши. К 2030 г. практически все население мира будет жить в поселках городского типа. Плотность населения в крупных городах – от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч человек на квадратный километр, а в Гонконге – 1 500 тыс/км². Известно, что на человека не действуют факторы, зависящие от плотности популяции. Но это ведет к ухудшению здоровья, к появлению болезней, связанных с загрязнением среды, делает обстановку эпидемиологически опасной и др.

Вопрос 43. Экология и здоровье человека. Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека. Изначально Homo sapiens был подвержен тем же факторам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир.  Главными из ограничивающих факторов были гипердинамия и недоедание. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (вызывающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью.  Суть природной очаговости в том, что возбудители болезней, ее переносчики и хранители существуют в данных природных условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь человек или нет. Человек может заразиться от диких животных (грызунов, птиц, насекомых и др.), проживая в этой местности постоянно или случайно оказавшись здесь. Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, возбудителем которой является чумной микроб. Смертность от чумы во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в России, в том числе и в Москве, и даже в начале XX в. наблюдалась в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии были зарегистрированы в Индии.  Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Это объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой сопротивления к различным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером влияния этих процессов является борьба с малярией.  Малярия – заболевание, вызываемое заражением паразитами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного малярийного комара. Это заболевание – экологическая и социально-экономическая проблема. В 1955 г., по данным ЮНЕП, умирало ежегодно примерно 2 млн. человек. Против комаров в 1943 г. начали применять ДДТ, особенно интенсивно – с 1956 г. ДДТ и другие пестициды – мощные и стойкие, но уже к 70-м гг. число популяций комаров, стойких к ДДТ, возросло настолько, что число заболеваний, например, только в Индии возросло до 6 млн. уже в 1976 г., в то время как в 1966 г. их было всего 40 тысяч. Другой фактор, препятствующий ликвидации малярии, – у ее паразита появилась устойчивость к лекарствам от малярии (хлохину).  Сейчас, чтобы не отравлять окружающую среду пестицидами, все чаще пользуются экологически оправданными методами борьбы с малярией. Это методы управления жизненной средой – осушение заболоченных территорий, уменьшение солености воды и др., и биологические методы – использование других организмов для ликвидации комара, для чего культивируется не менее 265 видов личиноядных рыб, а также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров.  Высокая смертность людей от инфекционных болезней обусловила достаточно медленный рост численности населения – первый миллиард жителей на Земле появился лишь в 1860 г. Развитие профилактической медицины резко улучшило санитарно-гигиенические условия жизни, привело к значительному снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них в XX в. практически исчезли. 

Вопрос 44. Экология и здоровье человека. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека. Искусственная среда, созданная самим человеком, также требует к себе адаптации, которая происходит в основном через болезни. Причины возникновения болезней в этом случае следующие: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. С медико-биологических позиций наибольшее влияние социально-экологические факторы оказывают на следующие тенденции:  1) процесс акселерации. Акселерация – это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой (увеличение размеров тела и более раннее половое созревание). Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.  2) нарушение биоритмов. Нарушение биологических ритмов – важнейшего механизма регуляции функций биологических систем – в условиях городской жизни может быть вызвано появлением новых экологических факторов. Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором, например, стало электроосвещение, продлившее световой день. Возникает хаотизация прежних биоритмов, и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у представителей биоты города вследствие нарушения фотопериода.  3) аллергизация населения. Аллергизация населения – одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия – извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества).