Биологическое разнообразие, как основа стабильности биосферы

Биологическое разнообразие включает в себя все существующие на Земле виды растений, животных и микроорганизмов. Оно также охватывает и всю совокупность природных экосистем, которые слагаются этими видами. Таким образом, под биоразнообразием можно понимать разнообразие организмов и их природных сочетаний.

Существует три основных типа биоразнообразия:

■ генетическое разнообразие, отражающее внутривидовое разнообразие и обусловленное изменчивостью особей;

■ видовое разнообразие, отражающее разнообразие живых организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов). В настоящее время описано около 1,7 млн. видов, хотя их общее число, по некоторым оценкам, составляет до 50 млн.;

■ разнообразие экосистем охватывает различия между типами экосистем, разнообразием сред обитания и экологических процессов. Отмечают разнообразие экосистем не только по структурным и функциональным составляющим, но и по масштабу - от биоценоза до биосферы.

Все типы биологического разнообразия взаимосвязаны между собой: генетическое разнообразие обеспечивает разнообразие видов. Разнообразие экосистем и ландшафтов создает условия для образования новых видов. Повышение видового разнообразия увеличивает общий генетический потенциал живых организмов Биосферы. Каждый вид вносит свой вклад в разнообразие - с этой точки зрения не существует бесполезных и вредных видов.

Биоразнообразие характеризует процесс реальной эволюции, который идет на многих уровнях организации живого. По оценкам ученых, общее число видов живых существ составляет от 5 до 30 млн. Из них в настоящее время описано не более 1,5 млн. Количество известных ученым видов живых организмов колеблется по подсчетам разных ученых и научных организаций. В качестве примера можно привести количество описанных видов живых организмов по мнению специалистов ЮНЕП – программы ООН по окружающей человека среде (табл. 6).

Разнообразие доминирует среди насекомых и высших растений из живущих видов всех организмов, зарегистрированных к настоящему времени, но обширные множества видов остается неоткрытыми среди бактерий, грибов и других малоизученных групп. Общее количество организмов всех жизненных форм колеблется между 10 и 100 миллионами видов.

 

Таблица 6. Расчетное количество описанных видов на 2000 год

Царство	Описание вида
Бактерии	4 000
Водоросли и простейшие	80 000
Животные: позвоночные	52 000
Животные: беспозвоночные	1 272 000
Грибы	72 000
Растения	270 000
Всего описанных видов	1 750 000
Возможное количество, включая неизвестные виды	14 000 000
Источник: UNEP-WCMC 2000

 

О полезных свойствах большинства организмов мы знаем очень немного. В активе человечества, например, всего около 150 видов культурных растений, которые находят широкое применение, а из 265 тыс. видов всех растительных организмов только 5 тыс.видов когда-либо возделывались человеком. В еще меньшей мере учитывается разнообразие микроорганизмов и грибов. Между тем в настоящее время насчитывается около 65 тыс. видов грибов. А много ли мы их используем?

Разнообразие живой природы является основным индикатором влияния человеческой деятельности на живое окружение. С началом развития промысла крупных млекопитающих и птиц, а затем с возникновением земледелия человек вторгся в естественные, созданные природой замкнутые циклы. В каждом таком цикле любой вид живых организмов выполняет свою роль и все они находятся в неразрывной связи. Стараясь изменить природные условия, человек вступил в конфликт с силами естественной саморегуляции. Одним из результатов такого конфликта явилось снижение биологического разнообразия природных экосистем. В настоящее время число видов на Земле стремительно уменьшается. Ежедневно исчезает от 1 до 10 видов животных и еженедельно — 1 вид растений. Гибель одного вида растений ведет к уничтожению примерно 30 видов мелких животных (прежде всего насекомых и круглых червей — нематод), связанных с ним в процессе питания. Есть угроза, что в ближайшие 20-30 лет мы потеряем около 1 млн. видов. Это будет серьезным ударом по целостности и стабильности нашего природного окружения.

Распределение видов по поверхности планеты неравномерно. Разнообразие видов в естественных средах обитания максимально в тропической зоне и уменьшается с увеличением широты. Самые богатые видовым разнообразием экосистемы - дождевые тропические леса, которые занимают около 7 % поверхности планеты и содержат более чем 90 % всех видов. Коралловые рифы и средиземноморские экосистемы также имеют высокое видовое разнообразие.

Живые организмы ответственны за осуществление широкого спектра экологических функций, поддерживающих экологическое равновесие в природе, таких как регулирование газового состава атмосферы, защита прибрежных зон, регулирование гидрологического цикла и климата, формирование и сохранение плодородия почв, рассеивание и разложение отходов, опыление многих культур и абсорбирование загрязнителей.

Здоровье и благосостояние человека напрямую за висит от биоразнообразия. Например, 10 из 25 наиболее продаваемых в 1997 году в мире лекарств были из влечены из природных компонентов. Общая годовая рыночная стоимость фармацевтических препаратов, полученных из генетических источников, оценивается в 75 000–150 000 млн. долл. США. Примерно 75 процентов населения Земли использует для лечения сред ства народной медицины, напрямую получаемые из природных компонентов.

Биоразнообразие обеспечивает генетическими ресурсами сельское хозяйство и, таким образом, составляет биологическую базу для всемирной продовольственной безопасности и является необходимым средством существования человечества. Ряд дикорастущих растений, родственных сельскохозяйственным культурам, имеет очень большое значение для экономики на национальном и глобальном уровнях. Например, эфиопские сорта калифорнийского ячменя обеспечивают защиту от болезнетворных вирусных организмов, в денежном выражении составляющую 160 млн. долл. США в год. Генетическая устойчивость к заболеваниям, достигаемая с помощью диких сортов пшеницы, в Турции оценивается в 50 млн. долл.

Причин необходимости сохранения биоразнообразия много: потребность в биологических ресурсах для удовлетворения нужд человечества (пища, материалы, лекарства и др.), этический и эстетический аспекты (жизнь самоценна) и т.д. Однако главная причина сохранения биоразнообразия состоит в том, что оно выполняет ведущую роль в обеспечении устойчивости экосистем и Биосферы в целом (поглощение загрязнений, стабилизация климата, обеспечение пригодных для жизни условий). Биоразнообразие выполняет регулирующую функцию в осуществлении всех биогеохимических, климатических и других процессов на Земле. Каждый вид, каким бы незначительным он не казался, вносит свой вклад в обеспечение устойчивости не только “родной” локальной экосистемы, но и Биосферы в целом.

По мере усиления антропогенного воздействия на природу, приводящего в конечном итоге к обеднению биологического разнообразия, изучение организации конкретных сообществ и экосистем, а также анализ изменения их разнообразия, становится насущной необходимостью.

Проблема численности населения планеты

С овременный этап развития человечества характеризуется ускоренным ростом народонаселения.

Десять тысяч лет назад на Земле было 10 млн. людей, к началу нашей эры их стало 200 млн., к 1650 г - 500 млн. к XIX в. - 1 млрд., в начале XX в.- 2 млрд. 12 октября 1999 г. на планете родился 6-миллиардный житель.

Сейчас людей на планете 6,3 млрд., и их численность увеличивается на 2 % в год. Чтобы достигнуть первого миллиарда, человечеству понадобилось более миллиона лет. Второй миллиард был достигнут за 100 лет, третий-за 40, четвертый-за 15, пятый-за 10, а шестой и, возможно, седьмой могут быть достигнуты за оставшиеся до начала второго тысячелетия годы.

Рост населения Земли в середине XX в. приобрел стремительные темпы и получил название "демографического взрыва". Демографический взрыв (от греч. демос – народ) взрыв – резкое увеличение скорости роста народонаселения Земли, связанное с изменением социально-экономических или общеэкологических условий жизни.

На нашей планете в настоящее время в минуту рождается примерно 180 человек, каждую секунду рождаются 21 и умирают 18 человек. Таким образом, население Земли увеличивается на 2 человека в секунду. За год прирост составляет приблизительно 80 млн. чел., и этот прирост практически весь приходится на развивающиеся страны. В наше время удвоение числа людей на планете происходит за 35 лет, а производство пищи растет на 2,3% в год и удваивается за 30 лет.

Неустанно увеличивающееся население мира требует все больше пищи и энергии, минеральных ресурсов, что вызывает возрастающее давление на биосферу планеты.

Анализ современной ситуации распределения населения на земном шаре позволил выявить несколько закономерностей.

1. Прирост населения распределен чрезвычайно неравномерно. Он максимален в развивающихся странах и минимален в развитых странах Европы и Америки.

Например, в Кении - государстве в Восточной Африке проживает 24 млн. человек. Это бывшая британская колония, которая получила независимость в 1963 г. Как и многие молодые независимые африканские государства, Кения - бедная страна, борющаяся за развитие и улучшение условий жизни. Препятствия на этом пути - устрашающие. Темпы роста населения Кении - около 4% в год - более высокие, чем в любой другой стране мира. Более половины населения - дети в возрасте до 15 лет. Высокая детская смертность, широко распространенная неграмотность и средняя продолжительность жизни - всего 54 года. Валовой национальный продукт в расчете на душу населения составляет 3000 долларов. Большинство кенийцев живет в сельских районах и добывает средства к существованию земледелием; основными статьями экспорта страны являются кофе и чай, основной продовольственной культурой - маис (кукуруза).

2. Быстрый прирост населения нарушает его возрастное соотношение: увеличивается процент нетрудоспособного населения - детей, подростков и пенсионеров. Доля детей до 15 лет в большинстве развивающихся стран увеличивается до 50%, а доля пожилых людей старше 65 лет возрастает с 10 до 15%.

Пока мировой рекорд по числу пожилых людей принадлежит Италии - 65-летних здесь больше (16 % населения), чем 15-летних (15 % населения). Для сравнения в Ливии, например, 65-летние составляют всего лишь 3% населения, тогда как 15-летние - 48%. В Италии, как и в других западных странах, повзросление связано с двумя победами человечества: умением избежать нежелательного рождения и несвоевременной смерти. Конечно, и за эти победы пришлось платить: лишь от 4 до 5 млн итальянцев - молодежь, тогда как пожилые составляют 15-16 млн. Сегодня мальчик, родившийся в Италии или Швеции, вполне может дожить до 76 лет, а девочка - до 81 года. А ведь тысячелетия мужчина жил в среднем 25-30 лет!

3. Возрастает плотность населения. Ускоренный процесс урбанизации концентрирует население в крупных городах. В 1925 г. в городах проживало немногим более 1/5 населения мира, сейчас - около половины. Прогнозируется, что к 2025 г. 2/3 жителей планеты будут горожанами. Продолжает расти число городов, с населением свыше 5 млн. В 1900 г. этот рубеж перешагнул лишь один город - Лондон. К концу века прогнозируется существование 60 таких городов. Среди них заметно выделяется такой супер-мегаполис, как Мехико. Сейчас там проживает более 20 млн человек, а в начале следующего века его население может возрасти до 40 млн!

В докладе, составленном В 1998 г. Институтом наблюдения за миром приводится прогноз роста народонаселения на ближайшие 50 лет в различных странах (табл. 7). По мнению авторов доклада, в 2050 г. наиболее населенной страной станет Индия, опередив лидирующий в последнее тысячелетие Китай. Прирост населения в развитых странах будет умеренным, а в Германии и Японии его численность даже уменьшится. Аналогичная тенденция будет наблюдаться и в России в связи с экономическими трудностями. Вперед же вырвутся некоторые страны третьего мира, население которых уже сейчас. увеличивается с угрожающей быстротой. Наибольшая динамика роста — в три-четыре раза — ожидается в некоторых африканских странах. Предполагается, что пятое место в 2050 г. займет Нигерия (339 млн.), девятое — Эфиопия (213 млн.), а на одиннадцатом окажется Конго (165 млн.).

Эксперты ООН считают, что в 2050 году население Земли достигнет 9 млрд. Наиболее оптимистично настроенные демографы полагают, что в ближайшем будущем рождаемость в мире стабилизируется на уровне, обеспечивающем лишь обновление поколений без роста численности (2,1 ребенка на женщину). Уже сейчас уровень рождаемости в развивающихся странах снизился с 6,1 ребенка на каждую женщину в 50-х годах до 3,7.

 

 

Таблица 7. Наиболее населенные страны в 1998 г. с прогнозом на 2050 г.

 

МЕСТО	СТРАНА	НАСЕЛЕНИЕ, млн. чел.	СТРАНА	НАСЕЛЕНИЕ, млн. чел.
	Китай	1 255	Индия	1 533
	Индия		Китай	1 517
	США		Пакистан
	Индонезия		США
	Бразилия		Нигерия
	Россия		Индонезия
	Пакистан		Бразилия
	Япония		Бангладеш
	Бангладеш		Эфиопия
	Нигерия		Иран
	Мексика		Конго
	Германия		Мексика
	Вьетнам		Филиппины
	Иран		Вьетнам
	Филиппины		Египет
	Египет		Россия
	Турция		Япония
	Таиланд		Турция
	Франция		ЮАР
	Эфиопия		Таиланд

 

Однако, уменьшение темпов роста численности населения приведет к иной проблеме. Через полвека почти четверть людей на Земле будет старше 60 лет. Человечество начнет неумолимо стареть. Так, в России средняя продолжительность жизни к середине столетия должна вырасти до 74,2 года. Для сравнения, это уровень нынешнего Уругвая. При этом, по прогнозам, население России сократится к 2050 году со 143 миллионов до 101 миллиона. Помимо России, на убыль пойдет население еще в 43 странах, причем, на Украине, в Эстонии, латвии к 2050 году вымрет почти половина народу (табл. 8). После 2050 года начнет снижаться даже население Китая – результат внедрения программы снижения рождаемости. На первое место в мире выйдет Индия.

Существует своеобразная биологическая закономерность, заключающаяся в том, что любые виды бактерий, растений, животных, попав в благоприятные условия, увеличивают свою численность в такой зависимости от времени, которая носит название "экспоненциальной". В этом случае увеличение численности идет по J-образной кривой.

 

 

Таблица 8. Динамика изменения численности населения

в некоторых странах мира

 

Страна

Население в 2003 году в млн. чел.

Население в 2050 году в млн. чел.

 

Россия 143,1 101,0

Украина 49,0 30,0

Эстония 1,3 1,0

Латвия 2,5 1.7

США 285,0 409,0

Италия 57,6 45,0

Япония 126,9 100,0

Китай 1,295 млрд. 1,4 млрд.

Индия 1,0 млрд 1,5 млрд.

Пакистан 143,0 349,0