Организмы и окружающая среда

Живое вещество характеризуется следующими основными функциями: энергетической, деструктивной, концентрационной и средообразующей.

Энергетическая функция выполняется растениями, процесс фотосинтеза.

Все организмы экосистемы связаны пищевыми - трофическими связями. По трофическим связям все организмы делятся на три группы - продуценты, консументы, редуценты.

Продуценты- организмы, которые производят первичные органические вещества из неорганических (это комплекс зеленых растений)

Консументы – организмы, которые потребляют органические вещества (это все животные и большинство микроорганизмов).

Редуценты – организмы, которые разлагают органические вещества и превращают их в неорганические (это бактерии, грибки, и некоторые другие организмы).

Перенос энергии, которая содержится в растениях через ряд других организмов, в результате их поедания друг другом называется пищевой цепью.

Пищевые цепи состоят из трофических уровней. Трофический уровень заполняет совокупность организмов, которые занимают положение в общей цепи питания. Например, зеленые растения занимают первый трофический уровень, (уровень продуцентов), травоядные животные – второй трофический уровень (уровень первичных консументов), хищники, которые поедают травоядных животных, занимают третий трофический уровень (уровень вторичных консументов) и т.д.

Таким образом, в результате взаимодействия в пищевых цепях при переносе веществ и энергии каждое сообщество приобретает определенную трофическую структуру. Эту трофическую структуру изображают с помощью экологической пирамиды. Основанием пирамиды служит первый уровень, последующие уровни образуют этажи и вершину пирамиды. С одного трофического уровня экологической пирамиды на другой переходят вещество и энергия, причем часть вещества и энергии при этом теряется.

Правило десяти процентов (закон Линдемана) гласит, что с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой переходит не более 10%. Это правило объясняет тот факт, что в пищевой цепи обычно содержится не более 4-5 звеньев.

Деструктивная функция живого вещества выполняется редуцентами. Редуценты разлагают мертвое органическое вещество и горные породы до неорганических веществ: углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и т.д. Благодаря жизнедеятельности организмов-деструкторов создается плодородие почвы.

Химические элементы непрерывно циркулируют в биосфере, они переходят из внешней среды в организмы и далее их организмов во внешнюю среду. Этот процесс носит название биогеохимического цикла, или круговорота веществ в биосфере.

Таким образом, в любой экосистеме в биосфере существует непрерывный круговорот веществ. Сегодня человек очень активно воздействует на биосферу и нарушает естественные круговороты веществ, что не может не вызывать опасения о будущем Земли в целом.

В сложной иерархической организации живой природы заложены огромные резервы саморегуляции, но для вскрытия этих резервов необходимо грамотное вмешательство в процессы, протекающие в биосфере.

С учетом накопленных предшественниками знаний о фундаментальных законах природы современные ученые-экологи установили общие закономерности и принципы взаимодействия человеческого общества с природной средой, которые в литературе часто именуются законами экологии. Значение этих законов состоит в регламентации характера и направленности человеческой деятельности в пределах экосистем различного уровня.

Обобщенную классификацию экологических законов представил известный ученый Н.Ф.Реймерс. Им даны следующие формулировки:

- закон социально-экологического равновесия (необходимости сохранения равновесия между давлением на среду и восстановлением этой среды, как природным, так и искусственным);

- принцип культурного управления развитием (наложение ограничений на экстенсивное развитие, учет экологических ограничений);

- правило социально-экологического замещения (необходимость выявления путей замещения человеческих потребностей);

- закон социально-экологической необратимости (невозможность поворота эволюционного движения вспять, от сложных форм к более простым формам);

- закон ноосферы Вернадского (неизбежность трансформации биосферы под влиянием мысли и человеческого труда в ноосферу – геосферу, в которой разум становится доминирующим в развитии системы « человек-природа»).

Соблюдение этих законов возможно при условии осознания человечеством своей роли в механизме поддержания стабильности биосферы. Известно, что в процессе эволюции сохраняются только те виды, которые способны обеспечивать устойчивость жизни и окружающей среды.

Только человек, используя силу своего разума, может направить дальнейшее развитие биосферы по пути сохранения дикой природы, сохранения цивилизации и человечества, создания более справедливой социальной системы, перехода от философии войны к философии мира и партнерства, любви и уважения к будущим поколениям.
Биосфера и человек.
Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено, прежде всего, функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни, но и на образе мысли.

Но не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь. Причем она не поверхностная, отражающая физическое влияние человека на окружающую среду, она гораздо глубже. Это доказывает тот факт, что в последнее время заметно активизировались планетарные геологические силы. «...мы все больше и ярче видим в действии окружающие нас геологические силы. Это совпало, едва ли случайно, с проникновением в научное сознание убеждения о геологическом значении Homo sapiens, с выявлением нового состояния биосферы — ноосферы — и является одной из форм ее выражения. Оно связано, конечно, прежде всего, с уточнением естественной научной работы и мысли в пределах биосферы, где живое вещество играет основную роль». Так, в последнее время резко меняется отражение живых существ на окружающей природе. Благодаря этому процесс эволюции переносится в область минералов. Резко меняются почвы, воды и воздух. То есть эволюция видов, сама превратилась в геологический процесс, так как в процессе эволюции появилась новая геологическая сила. Вернадский писал: «Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы».

Здесь естественно напрашивается вывод о том, что геологической силой является собственно вовсе не Homo Sapiens, а его разум, научная мысль социального человечества. В «Философских мыслях натуралиста» Вернадский писал: «Мы как раз переживаем ее яркое вхождение в геологическую историю планеты. В последние тысячелетия наблюдается интенсивный рост влияния одного видового живого вещества — цивилизованного человечества — на изменение биосферы. Под влиянием научной мысли и человеческого труда биосфера переходит в новое состояние — в ноосферу».

Мы являемся наблюдателями и исполнителями глубокого изменения биосферы. Причем перестройка окружающей среды научной человеческой мыслью посредством организованного труда вряд ли является стихийным процессом. Корни этого лежат в самой природе и были заложены еще миллионы лет назад в ходе естественного процесса эволюции. «Человек ... составляет неизбежное проявление большого природного процесса, закономерно длящегося в течение, по крайней мере, двух миллиардов лет».

Отсюда, кстати, можно заключить, что высказывания о самоистреблении человечества, о крушении цивилизации не имеют под собой веских оснований. Было бы, по меньшей мере, странно, если бы научная мысль – порождение естественного геологического процесса противоречила бы самому процессу. Мы стоим на пороге революционных изменений в окружающей среде: биосфера посредством переработки научной мыслью переходит в новое эволюционное состояние – ноосферу.

Заселяя все уголки нашей планеты, опираясь на государственно-организованную научную мысль и на ее порождение, технику, человек создал в биосфере новую биогенную силу, поддерживающую размножение и дальнейшее заселение различных частей биосферы. Причем вместе с расширением области жительства, человечество начинает представлять себя все более сплоченную массу, так как развивающие средства связи – средства передачи мысли окутывают весь Земной шар. «Этот процесс – полного заселения биосферы человеком – обусловлен ходом истории научной мысли, неразрывно связан со скоростью сношений, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мысли, ее одновременного обсуждения всюду на планете».

При этом человек впервые реально понял, что он житель планеты и может и должен мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте отдельной личности, семьи или рода, государств или их союзов, но и в планетном аспекте. Он, как и все живое, может мыслить и действовать в планетном аспекте только в области жизни — в биосфере, в определенной земной оболочке, с которой он неразрывно, закономерно связан, и уйти, из которой он не может. Его существование есть ее функция. Он несет ее с собой всюду. И он ее неизбежно, закономерно, непрерывно изменяет.

Похоже, что впервые мы находимся в условиях единого геологического исторического процесса, охватившего одновременно всю планету. Настоящее время характерно тем, что любые происходящее на планете событие связываются в единое целое. И с каждым днем социальная, научная и культурная связанность человечества только усиливается и углубляется.

В.И.Вернадский неоднократно отмечал, что цивилизация «культурного человечества» — поскольку она является формой организации новой геологической силы, создавшейся в биосфере,— не может прерваться и уничтожиться, так как это есть большое природное явление, отвечающее исторически, вернее, геологи чески сложившейся организованности биосферы. Образуя ноосферу, она всеми корнями связывается с этой земной оболочкой, чего раньше в истории человечества в сколько-нибудь сравнимой мере не было».

В.И.Вернадский сумел увидеть то, что давно было у всех перед глазами, объединил, казалось бы, несоединимое. В том и заключается великая простота и неожиданность научных открытий. Ученый стал исследовать геологическую деятельность человека в ее сходстве и различиях с другими природными геологическими силами. Геологическая роль человека недооценивалась учеными. В.И.Вернадский выявил некоторые геохимические и общегеологические закономерности деятельности человека на планете. Он совершенно справедливо связывал геологическую мощь человечества с техническим и промышленным пpогpессом: "Вся история техники показывает нам, как постепенно человек научился видеть источник силы в пpиpодных предметах, казавшихся ему мертвыми, инертными, ненужными" (В.И.Веpнадский). В 1938 году В.И.Вернадский писал: "Мы присутствуем и жизненно участвуем в создании в биосфере нового геологического фактора, не бывалого в ней по мощности ...

Нет сомнения, что противоречия между технократическим экологическим подходом человека к Земле и биосфере и конструктивным биосферным подходом будет разрешено в пользу последнего, ибо оно основано на прочной теоретической базе, опирающейся на факты науки, которые Вернадский называл эмпирическими обобщениями. Оказавшись вместе с мыслителем на такой высоте, мы обязаны совершенно иначе относиться к природе: не бороться с ней, как это было в недавнем прошлом, не умиляться и не идеализировать "добродетельное" доцивилизованное равновесие человека с природой, а последовательно улучшать свои взаимоотношения вместе с нею, способствовать совершенствованию механизма этой гигантской машины.

В.И.Вернадский рассматривал биосферу как одну из геосфер, как геологическую оболочку, а не так, как это упрощенно понимают некоторые даже видные ученые - лишь как живую пленку планеты, то есть "свободное" от геологического прошлого и физической среды собрание живых организмов. Важно понять и представлять нерасторжимую сопряженность живого вещества, как выражался Вернадский, со всеми вещественными структурами Земли. Твердая оболочка планеты и сейчас, и всегда была связана с биосферой. Совершенно неверно ее разделение на несколько биосфер, она всегда была единой потому, что биосферный процесс на Земле никогда не прерывался. Нельзя отходить от геологического понимания биосферы и соответственно геологического значения человеческого разума. Это уже совершенно новое понимание управляющей планетарной pоли человечества. Классические научные представления Вернадского и их дальнейшее развитие в современном естествознании со всей ясностью указывают, что человечество становится все более мощной геологической силой, кардинальным образом преобразующей биосферу, поверхность планеты и околоземное космическое пространство. Но тем самым человечество берет на себя ответственность за продолжение и регулирование многих важнейших биосферных процессов и механизмов. На сегодняшний день деятельность человека достигла глобальных масштабов воздействия на биосферу, изменяя круговорот веществ, водный баланс планеты, оказывая сильное влияние на почвы, растительность и животный мир. Антропогенная деятельность создала новые токсические источники загрязнения биосферы, что, в конечном счете, может создать угрозу существования самого человека. Взаимоотношения Человека и Природы носят сложный характер и нуждаются в тщательном и полном изучении. Успехи человечества в потреблении пpиpодных pесуpсов зависят от познания законов Пpиpоды и умелого их использования. Человечество как часть природы может существовать только в постоянном взаимодействии с ней, получая все необходимое для жизни. Человечеству для своего дальнейшего существования необходимо заботиться о сохранении окружающей среды. И для этого требуются обширные знания в области экологии и широкое применение их во всех отраслях своей деятельности. Следует сказать и о значении таких проблем, как укрепление здоровья человека, а также борьба с хроническими заболеваниями, патологическим старением, освоение новых экстремальных районов планеты и космоса, совершенствования существования человека в земных условиях. Сейчас актуальны проблемы пресной воды, чистого воздуха, зеленого покрова планеты, загрязнения окружающей среды, приближение к критическим пределам использования невоспользованных рудных и энергетических ресурсов. В геологической истории биосферы перед человеком открывается огромное будущее, если он поймет это, и не будет употреблять свой разум и свой труд на самоистребление.

Вся история человечества – это история экономического роста и последовательного разрушения биосферы.

Проблема взаимоотношений природы (биосферы) и человека весьма многогранна и имеет разносторонние аспекты: философские, социальные, юридические, политические, экономические и др.

Взаимоотношения общества (человека) и природы характеризуется определенными закономерностями. В истории человечества можно выделить несколько качественно своеобразных этапов взаимодействия природы и общества в зависимости от уровня развития материального производства и, прежде всего средств труда. Раскрыть диалектику этих взаимоотношений – значит показать их внутреннее противоречия, характеризующие особое положение человека в природе. С одной стороны, человек является природным, биологическим существом, с другой – социальным, посредством своей производственной деятельности, противопоставляющим себя остальной природе.

Вместе с тем человек как биологическое существо не может жить без непрерывного обмена веществ с окружающей средой в процессе жизнедеятельности, поэтому, являясь частью природы, человечество обязано развивать свою производственную деятельность, согласуясь с законами природы. Дальнейшее не контролируемое, неуправляемое развитие хозяйственной деятельности людей таит в себе опасность глобальной экологической катастрофы.

Человек – компонент биосферы, поэтому на него, как и на все другие виды, распространяются ее законы. Человек имеет свою экологическую нишу. Экологическая ниша – совокупность требований организма к условиям существования, которые включают:

- пространство, занимаемое организмом;

- функциональную роль организма в сообществе;

- устойчивость организма к биотическим факторам окружающей среды.

Экологическая ниша человека- это система его взаимоотношений с окружающей средой. Нарушение законов развития этих отношений может привести человечество к экологическим кризисам и катастрофам.