II. МЕСТО ЧЕЛОВЕКА В БИОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССАХ. ОТЛИЧИЕ ОТ ДРУГИХ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ

Известно, что основное воздействие человека на среду связывается с его орудийной деятельностью, энерговооруженностью, а также с умением накапливать, хранить и передавать поколениям информацию.

Человек начал использовать простейшие орудия около 3 млн. лет назад. С этим временем можно связывать зачатки его специфического влияния на среду. В дальнейшем орудийная деятельность совершенствовалась и суммарный эффект воздействия ее на среду увеличивался. Количество энергии, затрачиваемой на обеспечение среднестатистических потребностей человека, также возрастало, и именно этот показатель рассматривается обычно как энерговооруженность.

Напомним, что для удовлетворения чисто биологических нужд человеку, как и другим близким к нему по размеру видам, достаточно 2500-3000 ккал энергии в сутки. В период собирательства человек получал с пищей и расходовал для обеспечения жизнедеятельности примерно такое количество энергии. В настоящее время существование среднестатистического человека связано с использованием 80-100тыс. ккал энергии в сутки. В индустриально развитых странах суточный среднедушевой расход энергии достигает 250-300 тыс. ккал. По образному выражению В. Небела, существование современного человека при переводе затрачиваемой энергии на мускульную силу обеспечивается трудом 80—100 рабов. Исходя из этого, численность населения Земли, если ее привести к биологическому критерию, следует увеличить в 80-100 раз.

115

Но с точки зрения воздействия на среду энергия технического общества существенно отличается от мускульной.

ПЛ. Степень согласованности деятельности человека с законами и принципами общей экологии

1.Изменение границ оптимальных и лимитирующих факторов (см. ч.1 разд. 11.2). Человек способен изменять силу действия и число лимитирующих факторов, а также расширять или, наоборот, сужать границы оптимальных значений факторов среды. Например, снятие урожая неизбежно связано с обеднением почв элементами минерального питания растений и переводом некоторых из них в категорию лимитирующих факторов. Различного рода мелиорации земель (обводнение, осушение, внесение удобрений и т. п.) оптимизируют факторы, снимают их лимитирующий эффект.

Человек неизмеримо расширил свои адаптационные возможности за счет кондиционирования условий своей среды (одежда, жилище, новые материалы и т.п.) и тем самым резко уменьшил зависимость от природной среды и представляемых ею ресурсов. Например, в рационе человека пищевые ресурсы дикой природы составляют только 10-15%. Остальные пищевые потребности удовлетворяются за счет культурного хозяйства.

Следствием уменьшения зависимости от факторов среды является расширение человеком своего ареала на всю планету и снятие естественных механизмов регулирования численности популяции.

2 Изменение факторов н механизмов регулирования численности популяции (см.ч.1 разд.Н.2). Человек снял или частично разрушил практически все природные механизмы популяционно-го гомеостаза по отношению к своей популяции. Абиотические (модифицирующие) факторы почти не сказываются на численности. Она практически не регулируется хищниками, паразитами и межвидовыми конкурентными отношениями. Острота внутривидовых взаимоотношений снимается социальными и юридическими нормами поведения. Болезни, уносившие ранее миллионы жизней (оспа, малярия, холера, чума и др.), полностью или в основном локализованы.

116

ни цивилизации (сердечно-сосудистые, онкологические, СПИД и др.) при современных темпах увеличения народонаселения (на 85-90 млн. человек ежегодно) заметно не изменяют тенденций экспоненциального роста численности вида.

Применительно к человеку практически «не работает» принцип территориальности как фактор регулирования численности популяции. Территориальные перемещения ресурсов снимают различия их запасов в пределах обширных регионов и ойкумены (часть планеты, освоенная человеком) в целом. Природно-территориаль-ные (экосистемные) границы все больше заменяются административно-территориальными.

Регулирование плотности человеческой популяции, если оно имеет место, осуществляется за счет осознанного воздействия на рождаемость, а не в ответ на имеющуюся численность, что характерно длХбиологических популяций. В этом отношении примечательна лапландская притча, в основу которой положен «диалог» человека с леммингом по поводу массового их исхода («нашествий») из популяций при высокой численности особей. Человек: «Вы, Лемминги, странные существа. Никак не могу понять, почему, когда вас становится много, вы толпами идете по тундрам и скалам, бросаетесь в реки и фьорды и погибаете там?» Лемминг помолчал и" сказал: «А я не могу понять, почему вы этого не делаете...»

3. Воздействие на функционирование экосистем. Отдельные экосистемы и даже их крупные блоки (например, степи, прерии) человек практически полностью уничтожил. В других он серьезно нарушает свойственные им процессы, принципы и закономерности функционирования:

а) цепн питания и экологические пирамиды (см. ч.1 раздЛУб). В природных экосистемах на высоких звеньях цепей питания не бывает большой продукции, бйомассь! и численности организмов. Человек нарушил этот принцип по отношению как к своей популяции, так и к другим видам (сортам, породам), особенно выращиваемым в культурном хозяйстве. Такое несоответствие природным экосистемам стало возможным благодаря присвоению и вложению в системы дополнительной энергии.

Нарушение правил экологических пирамид оказывается неоправданно дорогим.

117

лексы с их экологическими проблемами. Подробнее этот вопрос рассматривается в разд. УШ.8 (ч.Н).

Нарушение правил пирамид обусловливается также тем, что потребительские интересы человека вышли за пределы биологических ресурсов в целом. В круг его интересов включаются продукты (ресурсы) прежних геологических эпох, а многие из производимых продуктов становятся тупиковым звеном (отходами и загрязнителями).

Людям Земли только как биологическому виду ежедневно требуется около 2 млн. т пищи, 10 млрд. м3 кислорода. Помимо этого, добывается и перерабатывается почти 30 млн. т веществ, сжигается около 30 млн. т топлива, используется 2 млрд. м3 воды и 65 млрд. м3 кислорода для технических нужд;

б)изменение границ экологических ниш (см.ч.1 разд.Г/.З). Человек существенно изменяет границы экологических ниш организмов. В результате выравнивания (нивелирования) местообитаний (земледелие, урбанизация, опустынивание и др.) возрастает вероятность сближения (конвергенция) ниш близких в экологическом отношении видов. За этим следует усиление конкуренции и действие правила конкурентного исключения. Конечный результат таких явлений - обеднение видового состава сообществ. Последнее, в свою очередь, расширяет возможности для внедрения в экосистемы несвойственных им видов. Это осуществляется человеком либо целенаправленно (интродукция, акклиматизация), либо в результате случайного перемещения. Виды-пришельцы могут находить свободные ниши в естественных экосистемах, то есть в тех, где не было и нет претендентов со стороны местных видов (ондатра, освоившая европейский континент);

воздействие на динамику экосистем (см.ч.1, разд.1У7). Рубки лесов, осушение болот, пожары и другие виды антропогенной деятельности приводят к разрушению или нарушению конечных (климаксных) стадий экосистем, к замене их промежуточными сообществами.

Иногда, наоборот, стимулируются сукцессионные процессы для быстрейшего перевода экосистем в завершающие стадии динами

118

ки. В лесном хозяйстве удаляются лиственные деревья из хвойно-лиственных лесов с целью быстрейшего их перевода в чисто хвойные леса. Экологические издержки таких мероприятий неизбежны: снижение устойчивости сообществ.

4. Влияние человека на функции живого вещества в биосфере (см. ч.1 разд. Одним из масштабных результатов деятельности человека является нарушение механизмов функционирования живого вещества и его функций. Рассмотрим некоторые из них:

а)константность живого вещества. Важным условием постоянства (константности) массы живого вещества в биосфере является сохранение условий, обеспечивающих нормальную продуктивность сообществ. Эти условия нарушаются в результате истощения почв, замены более продуктивных экосистем (например, тропических, пойменных и т. п.) менее продуктивными, отчуждения земель подлазличные виды строительства и т. п. В целом антропогенным опустыниванием затронуто не менее 1/3 суши, а около 50 млн. га ее полностью лишено растительного покрова и находится под различного вида объектами. Все это приводит к уменьшению объемов живого вещества (биомассы) на Земле.

За счет повышения человеком продуктивности экосистем, например окультуривания земель, потери живого вещества не компенсируются;

б)транспортная и рассеивающая функции живого вещества. Эти функции человек изменяет или дополняет, перемещая большие массы биологической продукции в пространстве, нарушая при этом круговороты. Например, при снятии среднего урожая кукурузы, равного 50 ц/га зерна и 23 ц/га стеблей и листьев, вместе с биомассой удаляются из экосистем около 11 кг кальция, 9 кг магния и десятки килограммов азота, фосфора, калия и других элементов.

Рассеивающая функция усиливается в результате практически всех видов использования человеком ресурсов. Только железа ежегодно рассеивается около 100-120 млн. т (из 6-7 млрд. т этого металла, находящегося в использовании). В атмосферу из органи

119

ческих соединений выводится около 6 млрд. т углерода в год. В процессе длительного использования даже доля рассеивания редких металлов достигает 70-80% и только 20-30% поступает во вторичное использование;

в)деструкционная и концентрационная функции. Усиление человеком деструкционных (разрушительных) явлений в биосфере (в сотни и тысячи раз по сравнению с естественным ходом процессов) происходит в результате извлечения ресурсов из недр, а также использования поверхности литосферы. Только обработкой почв ежегодно разрушаются и выносятся в океан или перемещаются в пределах материков воздушными и водными потоками миллиарды тонн материала, в том числе наиболее ценной части - гумуса.

Результатом интенсификации концентрационных процессов является накопление на поверхности земли ресурсов или продуктов их переработки в таких объемах, что они выделяются в специфические техногенно-геохимические провинции.

5. Следствие различий темпов социального и технического прогресса. Социальная составляющая в настоящее время сталй'определяющей в деятельности человека и его влиянии на среду. Для социальных и связанных с ними техногенных структур характерна низкая экологическая эффективность. Достаточно напомнить, что из ресурсов извлекается только 2-3% нужного человеку продукта. Основная часть ресурсов составляет отходы. Это, кроме использования ресурсов, относится к промышленной и сельскохозяйственной деятельности, одноразовому применению упаковочных материалов и тары, потребительскому образу жизни и т. п. Такие явления во многом обусловлены несоответствием темпов развития технических и социальных структур, то есть опережением первыми вторых. С этим связано запоздание в осознании свершившихся действий, недооценка научных прогнозов, выдвигаемых наиболее одаренными личностями. Последнее, в частности, наглядно подтверждается на примере учения В. И. Вернадского о биосфере и ноосфере.

б.Изменение временного фактора развития биосферных процессов. Период развития биосферы, связанный с деятельностью человека, рассматривают как «ноогенез». Ему предшествовал период «биогенеза». Эти периоды не сопоставимы ни по про

120

должительности, ни по интенсивности изменения среды и биосферных процессов.

Так, если весь период развития жизни на Земле (порядка 4-5 млрд. лет) представить в годичном масштабе, как это делает Б. Небел, тогда время появления человека как вида (3 млн. лет назад) относится примерно к 16 часам 31 декабря, сельское хозяйство начало развиваться за 2 минуты до окончания года (10-12 тыс. лет назад), а промышленная революция, начавшаяся в XVIII столетии, длится всего 2 секунды. Время наиболее интенсивного воздействия человека на биосферные процессы (с 60-70-х годов настоящего столетия) в принятой шкале времени измеряется долями секунды.

Нарушение временного фактора в развитии биосферы и среды обитания приводит к несоответствию темпов изменения среды и адаптационных возможностей организмов. Следствием этого является нарушение в соотношении численности отдельных видов (результат неодинаковой адаптивности), снижение устойчивости и продуктивности экосистем, гибель некоторых видов.

7.0тчужденность человека от природы. Действия человека характеризуются не только нарушением временного фактора в развитии биосферных процессов, но и отчужденностью (эмансипацией) от природы, подчинением ее своим целям. Он не находится в единстве ни с биоценозами, ни с биотопами, ни с экосистемами в целом. Если организмы биосферы формируют среду и одновременно приспосабливаются к ней, то деятельность человека практически полностью проявляется в формирующей роли, подчинении природы своим интересам. Чаще всего он выступает как внешний фактор по отношению к экосистемам. Подтверждением этого является возможность существования экосистем без человека, но не наоборот. Таким образом, деятельность человека, во всяком случае, ббльшую ее часть, можно вынести за рамки эко системных законов и рассматривать ее в качестве компонента и формирующего фактора особой системы, существование которой и воздействие на окружение обусловливается в большей мере социальными, чем биосферными закономерностями и факторами. Это дает основание говорить о специфической экологической нише человека (см. разд.П.З, ч.Н).

121