Ноосфера как новая стадия эволюции биосферы

Ноосфера («мыслящая оболочка», сфера разума) — выс­шая стадия развития биосферы. Это «сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человече­ская деятельность становится главным, определяющим фак­тором развития».

Почему возникло понятие «ноосфера»? Оно появилось в связи с оценкой роли человека в эволюции биосферы. Учения В. И. Вернадского о ноосфере состоит в том, что он выявил геологическую роль жизни, живого ве­щества в планетарных процессах, в создании и развитии био­сферы и всего разнообразия живых существ в ней. Среди этих существ он выделил человека как мощную геологическую силу. Эта сила способна оказывать влияние на ход биогеохи­мических и других процессов в охваченной ее воздействием среде Земли. Вся среда изменяется челове­ком, благодаря его труду. Он способен перестроить ее соглас­но своим представлениям и потребностям, изменить факти­чески ту биосферу, которая складывалась в течение всей гео­логической истории Земли.

По В. И. Вернадскому становление ноосферы «есть не случайное явление на нашей планете», «создание свободного разума», «человеческого гения», а «природное явление, резко материально проявляющееся в своих следствиях в окружающей человека среде». Другими словами, ноосфера — окружающая человека среда, в которой природные процессы обмена веществ и энергии кон­тролируются обществом.

Человек, по мнению В. И. Вернадского, является частью биосферы, ее «определенной функцией». Воздействие человеческого общества, как единого целого на природу, по своему характеру резко отличается от воздей­ствий других форм живого вещества.

Ноосфе­ра — естественное и необходимое следствие человеческих уси­лий. Это преобразованная людьми биосфера соответственно по­знанным и практически освоенным законам ее строения и раз­вития. Рассматривая такое развитие биосферы в ноосферу с по­зиций системного подхода, можно заключить, что ноосфера — это новое состояние некоторой глобальной системы совокупность трех мощных подсистем: «человек», «производ­ство» и «природа», как фактор трех взаимосвязанных элементов при активной роли подсистемы «человек». По мнению многих ученых — ноосфера в будущем станет особой областью Солнечной системы. «Био­сфера перейдет так или иначе, рано или поздно в ноосферу... На определенном этапе развития человек вынужден взять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию планеты, ина­че у него не будет будущего", — утверждал В. И. Вернадский.

 

Контрольные вопросы

1.Каковы важнейшие аспекты учения В. И. Вернадского о биосфере?

2.Почему человек абсолютно зависим от жизнедеятельности и разнообразия других организмов?

3.Что такое ноосфера и почему возникло это понятие?

4.Возможно ли возникновение ноосферы в результате коэволюции между человеческим обществом и природной средой?

 

Тесты для самоконтроля:

1. Развитие живого вещества биосферы есть:

а) расселение по планете, размножение

b) повышение уровня его организации и увеличение разнообразия

c) повышение уровня организации и расселение

d) повышение уровня его организации и степени приспособленности к окружающей среде

2. Живое вещество находится в настоящих взаимодействии их с окружающей средой, основные виды которых:

а) вещественные, энергетические, информационные

b) вещественные, химические, физические

c) физические, химические, пространственные

d) вещественные, молекулярные, генетические

3. Биологический круговорот веществ есть:

а) обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, который обусловлен приливами и отливами

b) обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, который обусловлен деятельностью животных

c) обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, который обусловлен жизнедеятельностью бактерий

d) обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, который обусловлен жизнедеятельностью многообразия видов живых существ и носит циклический характер

4.Как называется совокупность областей, где проживает человечество

а) биосфера

b) литосфера

c) гидросфера

d) антропосфера

e) ноосфера

5. Какая отрасль культуры является в настоящее время ведущей

а) мифология

b) идеология

c) социология

d) экология

 

8. ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

8.1 БИОСОЦИАЛЬНАЯ ПРИРОДА ЧЕЛОВЕКА И ЭКОЛОГИЯ

Человек — высшая ступень развития живых организмов на Земле. Он, биосоциальное существо, генетически свя­занное с другими формами жизни, но выделившееся из них благодаря способности производить орудия труда, обладающее речью,сознанием, творческой активностью и нравственным самосознанием.

Биосоциальная природа человека отражается в том, что его жизнь определяется единой системой условий, в которую вхо­дят как биологические, так и социальные элементы. Это вызы­вает необходимость не только его биологической, но и соци­альной адаптации, т. е. приведение индивидуального и группового поведения в соответствие с господствующей в дан­ном обществе, классе, социальной группе норм и ценностей в процессе социализации (путем усвоения знаний об этом обще-стве, классе и т. д.). Эту область человеческой природы изучает большая группа социальных дисциплин, с которыми экология весьма тесно связана (социально-экономические науки и др.). Биологическая адаптация человека весьма отличается от животного мира, так как стремится сохранить не толь ко его биологические, но и социальные функции.

Общие законы взаимоотношения человека (или группы лю­дей) и биосферы, влияние на человека (или группы людей) при­родной и социальной сред изучает наука экология человека.

Человек как биологический вид,Эволюционные особенности вида — это составная часть живого, и он не может су­ществовать в естественных условиях вне биосферы и живого вещества определенного эволюционного типа.

Появление человека Homo sapiens про­изошло совсем недавно 3,5—5 млн лет назад. Для наглядности можно привести такой пример: представим весь период развития органической жизни в масштабе одного года, тогда появле­ние и развитие человека уложится всего в одни сутки «31 де­кабря» (365-я часть), появление сельского хозяйства (10 тыс. лет назад) — в две минуты, а промышленная революция (200 лет назад) — в две секунды, т. е. она возникла в 23 ч 59 мин 58с 31 декабря. Если сравнить время появления и развития человека, например, с периодом существования динозавров на Земле, то они просуществовали в 14 раз дольше, т. е. «две недели».

Все это приводит к мысли, что человек, как и любой биологический вид на Земле, не является «вершиной эволюции», как часто думают сами люди.

Первобытный человек, до недавнего времени (до появления сельского хозяйства) представлял собой обычного всеядного консумента естественных экосистем. За­нимаясь собирательством и охотой, он создавал недолговре­менные небольшие поселения, перекочевывая с места на место в поисках участков с более богатой растительностью и другой пищей. В это время и в еще более раннее, влияние человека на окружающую природу было невелико. Еще 1,5 млн лет назад продолжительность жизни человека не превышала 20 лет, а численность всей его популяции на Земле составляла около 500 тыс. особей. Столь незначительная продолжительность жизни объясня­ется тем, что человек жил в еще практически нетронутой пер­возданной природной среде, в которой господство­вали силы саморегуляции, которым он противостоял теми же способами, которыми обладали и представители других видов животного мира.

Как и любой вид, человек не только зависит от среды, но и воздействует на нее. В отличие от животных человек обладает интеллектом. Интеллект позволил ему най­ти «противоядие» против одного из важнейших факторов — не­хватки пищевых ресурсов: сельское хозяйство — скотоводство и земледелие. Это произошло примерно 10 тыс. лет назад. Че­ловек стал строить свою собственную экологическую сис­тему.

Способность человека мыслить, создание необходимых орудий труда позволили ему, временно, преодолеть дей­ствие абиотических и биотических факторов. Б. Не­бел считает, что преодолеть их действие человек смог:

1) в изобилии производя продовольствие (хотя с его рас­пределением все еще возникают проблемы);

2) создавая водохранилища и подведя воду в населенные пунк­ты и на поля;

3) создавая средства борьбы с хищниками и многими болез­нетворными организмами;

4) построив жилища и научившись обогревать или охлаж­дать их по собственному желанию;

5) выиграв в конкурентной борьбе с другими видами. Человек, научившись преодолевать действие лимитирую­щих факторов, тем не менее еще не одержал победу над ними. Значит, чело­век остается зависимым от климатических явлений — от жа­ры и холода, засухи и дождей и других явлений.

Таким образом, хотя человек существо социальное, природа всегда будет фактором существования челове­ка, составлять неотъемлемую часть окружающей человека сре­ды, куда входит и искусственно созданная им среда, и общест­венные отношения (социум). Искусственная сре­да обитания также воздействует на человека, т. е. здесь возни­кает обратная связь, но она воздействует как на биологические, так и на социальные процессы, протекающие в человеческих популяциях.

8.2 Природные ресурсы Земли как фактор выживания человека

В самом общем виде, применительно к человеку ресур­сы — это вещество извлекаемое из природной среды для удовле­творения своих потребностей и желаний. Потребности человека можно разделить на материальные и духовные. Природные ресурсы в прямом их применении в ка­кой-то части удовлетворяют духовные потребности человека, 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 — черпают живые энергетические ресурсы непо­средственно из окружающей природной среды, являясь частью биогеохимических циклов. Эти ресурсы по своему действию можно 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. 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.

Другими словами, природные ресурсы, используемые чело­веком, многообразны, многообразно их назначение, происхо­ждение, способы использования и т. п.

Классификация природных ресурсов В основу классификации положено три признака: по источ­никам происхождения, по использованию в производстве и по степени истощаемости ресурсов.

По источникам происхождения ресурсы подразделяют­ся на биологические, минеральные и энергетические.

Биологические ресурсы — это все живые компоненты биосферы: продуценты, консументы и редуценты с заключенным в них генетическим материалом. Они являются источниками получения людьми материальных и духовных благ. К ним относятся промысловые объекты, куль­турные растения, домашние животные, живописные ландшаф­ты, микроорганизмы, т. д., сюда относятся растительные ре­сурсы, ресурсы животного мира и др. Минеральные ресурсы — это вещественные составляющие литосферы, используемые в хозяйстве как минеральное сырье или источники энергии. Минеральное сырье может быть рудным, если из него извле­каются металлы, и нерудным, если извлекаются неметалличе­ские компоненты (фосфор и т. д.) или используются как строи­тельные материалы.

Если же минеральные богатства используются как топли­во (уголь, нефть, газ, горючие сланцы, торф, древесина, атом­ная энергия) и одновременно как источник энергии в двигате­лях для получения пара и электричества, то их называют топливно-энергетическими ресурсами. Энергетическими ресурсами называют совокупность энер­гии Солнца и космоса, атомно-энергетических, топливно-энергетических, термальных и других источников энергии.

 

Рис.8.1. Классификация природных ресурсов

 

Второй признак, по которому классифицируют ресурсы, — по использованию их в производстве. Сюда относятся сле­дующие ресурсы:

— земельный фонд — все земли в пределах страны, входящие по своему назначению в следующие категории: сельскохозяйственные, населенных пунктов, несельскохозяй­ственного назначения (промышленности, транспорта, гор­ных выработок и т. п.).

— лесной фонд — часть земельного фонда Земли, на которой произрастает или может произрастать лес, выделенный для ведения сельского хозяйства и организации особо охраняе­мых природных территорий; он является частью биологиче­ских ресурсов;

— водные ресурсы — количество подземных и поверхностных вод, которые могут быть использованы для различных це­лей в хозяйстве (особое значение имеют ресурсы пресных вод, основным источником которых являются речные воды);

— гидроэнергетические ресурсы — которые способна дать река, приливно-отливная деятельность океана и т. п.;

— ресурсы фауны — количество обитателей вод, лесов, которые может использовать человек, не нарушая эко­логического равновесия;

— полезные ископаемые (рудные, нерудные, топливно-энергетические ресурсы) — природное скопление минералов в земной коре, которое может быть использовано в хозяйст­ве, а скопление полезных ископаемых образует их месторо­ждения, запасы которых должны иметь промышленное зна­чение.

С природоохранной точки зрения важное значение имеет классификация ресурсов по третьему признаку — по степени истощаемости. Истощение природных ресурсов с экологических позиций — это несоответствие между безопасными нор­мами изъятия природного ресурса из природных систем и недр, и потребностями человечества (страны, региона, предприятия и т. д.). На рис. 8.1 приводится схема классификации по степе­ни истощаемости.

Неисчерпаемые ресурсы — непосредственно солнечная энергия и вызванные ею природные силы, — например, ветер и приливы существуют вечно и в неограниченных количест­вах.

Исчерпаемые ресурсы имеют количественные ограничения, но одни из них могут возобновляться, если есть к этому есте­ственные возможности или даже с помощью человека (искус­ственная очистка воды, воздуха, повышение плодородия почв, восстановление поголовья диких животных и т. п). Однако очень важная группа ресурсов не возобновляется. Все они имеют ограниченные запасы в литосфере. Эти ресурсы конечны и не возобновляются.

У человека есть возможности заменить наиболее дефицитные ресурсы на имеющие большее распространение и большие запасы. Но, как правило, подобно тому, как и при замене одних экологических ресурсов (например, пищевых) в экосистемах другими, понижается качество.

Таким образом, одним из важнейших лимитирующих фак­торов выживания человека как биологического вида является ограниченность и исчерпаемость важнейших для него природных ресурсов. Но человек еще и социальное существо, поэтому для развития и выживания человеческого общества очень важен характер использования ресурсов.

В настоящее время человечеству доступны климатические и космические ресурсы, ресурсы Мирового океана и континен­тов. Постоянно растет количественное их потребление, растет их «ассортимент» без учета ресурсообеспеченности.

Контрольные вопросы

1. В чем отличия и сходство человека и животного мира?

2. Почему человек стал строить свою собственную экосисте­му?

3. В чем особенности адаптационных процессов в искусст­венной, городской, среде?

4. Какими факторами ограничен рост человеческой популя­ции?

5. Что такое природные ресурсы и из чего они состоят?

6.Как классифицируются ресурсы по источникам происхож­дения? по использованию их в производстве? по степени истощаемости?

 

Тесты для самопроверки

1. Компонентами социоэкосистемы являются:

а) социо-и иоситемы

b) био-и социосистемы

c) гео-,эко-, и социосистемы

d) био- и иосистемы

e) все ответы верны

2. Первый экологический кризис был связан с:

а) резким изменением климата в местах обитания человека;

b) ускоренным расселением людей на Земле;

c) ростом численности людей и истреблением многих доступных видов животных;

d) опустыниванием больших площадей Земли;

e) сплошной вырубкой лесов.

3. Социальная экология это:

а) научная дисциплина исследующая и обобщающая специфические связи между обществом и человеком и окружающей средой;

b) научная дисциплина исследующая связи между группами внутри человеческого общества;

c) раздел общей экологии исследующей взаимоотношения между человеком и его производственной деятельностью;

d) научная дисциплина исследующая вопросы развития миграции

e) научная дисциплина исследующая совершенствование возможностей человеческого общества.

4. Социоэкосистемы состоят из компонентов:

а) биогенных, абиогенных, социальных

b) биогенных, абиогенных, искусственных

c) биогенных, абиогенных, искусственных и социальных

d) абиогенных, социальных, искусственных

e) все ответы не верны

5. Один из антропогенных кризисов был вызван:

а) изменением климата

b) массовым уничтожением крупных животных в результате перепромысла;

c) ослаблением солнечной радиации;

d) ухудшением качества питьевой воды;

e) ростом численности населения Земли.

 

 

9. АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Примерно десять тысяч 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 подошел к промышленной революции ко­торая началась 200 лет назад, и до современного ком­плексного взаимодействия с окружающей средой. На современном этапе он для удов­летворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их.

9.1 Человек и экосистемы

 

Энергия — это изначальная движущая сила экосистем, при­чем всех - и природных и антропогенных. Энергетические ре­сурсы этих систем могут быть неисчерпаемы - солнце ветер приливы и исчерпаем - 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 предложил их классифика­цию, приняв энергию за основу, и выделил четыре фундамен­тальных типа экосистем:

1. Природные: движимые Солнцем, не субсидируемые.

2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые дру­гими естественными источниками.

3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком.

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

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 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, 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, приспособились использовать «допол­нительную» энергию приливов и течений. 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» без вся­ких затрат со стороны человека. Поддержание своей жизнеспособности и собственного развития, в ститеме создается и заметная доля пищевых продуктов и других мате­риалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но глав­ное, здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращает-­

Рис.9.1. Динамика экологической системы человек — окружающая среда

ся в оборот пресная вода, формируется климат и др.

Совсем иначе работают антропогенные экосистемы. К ним можно отнести третий тип — это агроэкосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, но и 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. Подготовка почвы, уборка урожая и др. — это уже энерге­тические затраты человека. Человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, пре­жде всего, в ее упрощении, т. е. снижении видового разнообра­зия, вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы (табл.9.1).

Таблица 9.1