ЛЕКЦИЯ №17
Роль загонной (коллективной) охоты
Человек – это биологический вид, относящийся к царству животных. Однако влияние человека на биосферу имеет свою специфику. Поэтому его принято изучать отдельно.
Влияние человека на природу нарастало в процессе развития человеческого общества. Древний человек занимался индивидуальной охотой и собирательством (см. видео). Эта деятельность практически не отличалась от поведения прочих животных.
Численность людей была небольшой, менее 3 млн, и они не образовывали скоплений более 30 человек, потому что такие группы уже не могли прокормиться.
Влияние человека на биосферу было минимальным, и следы человеческого присутствия быстро исчезали. Однако вскоре человек освоил загонную охоту. Это была уже не индивидуальная охота, а скоординированное действие группы охотников.
Загонная охота была очень эффективной и стала приводить к исчезновению основных объектов охоты – крупных млекопитающих. Вероятно, именно из-за загонной охоты вымерли мамонты, пещерные медведи, гигантские ленивцы, дикие лошади и многие другие звери.
Рис. Загонная охота. Объекты загонной охоты – крупные животные: шерстистый носорог, гигантский ленивец, пещерный медведь и мамонт
Освоение огневой охоты
Загонная, то есть коллективная, охота была не уникальна для человека. Ее также используют и некоторые виды стайных животных, например волки.
Вымирание крупных млекопитающих – первое заметное последствие влияния человека на биосферу. Их вымирание происходило на фоне глобальных климатических изменений, поэтому считается, что деятельность человека была одним из неблагоприятных факторов.
Разновидностью загонной охоты была огневая охота.
Рис. Огневая охота. Древний человек устраивал пожары, чтобы полакомиться мясом погибших в огне животных.
Загонщиком в такой охоте служит специально созданный пожар. В результате охоты люди получали несколько туш убитых животных, но при этом пожар приносил несопоставимые разрушения биоценоза. Регулярная огневая охота австралийских туземцев постепенно привела к полному опустыниванию их континента. Это были уже очень крупные последствия деятельности человека .
Неолитическая революция
В неолите, который начался около 10 тыс. лет назад, происходит неолитическая революция – человек переходит от охоты и собирательства к сельскому хозяйству.
Давление на природу в это время сильно возросло.
Во-первых, под распашку и для устройства пастбищ люди уничтожают природные биоценозы.
Во-вторых, они начинает объединяться в коллективы по тысяче и более человек.
При этом в палеолите общины редко превышали несколько десятков человек. Крупные поселения оставляли после себя резкие изменения ландшафта .
Рис. Изменение образа жизни после неолитической революции. Переход к оседлой жизни, сельскому хозяйству и постройке домов.
Человек входил в эпоху неолита постепенно. Все большие и большие земли вовлекались в сельское хозяйство. Теперь под действием человека исчезали не отдельные виды, а целые биоценозы. Так, постоянно сокращалась площадь лиственных лесов, нарушались и исчезали лесостепные и степные сообщества. В аридных областях, в Средиземноморье, на Ближнем Востоке такие процессы повсеместно сопровождались опустыниванием.
Крупным событием в истории человечества стало появление около 10 тыс. лет назад первых городов. Строительство городов является примером самого резкого изменения ландшафта в результате человеческой деятельности (см. видео).
Последствие промышленной революции
После промышленной революции, к XIX веку, все большее значение приобретает индустриальный фактор.
Промышленность усиливает влияние человека на природу. Продукты и отходы производства загрязняют биосферу. Успехи промышленной революции привели к стремительному росту населения. К настоящему времени индустриальный фактор влияния на природу по своему вкладу далеко обогнал аграрный.
Рис. Последствия промышленной революции: мегаполисы, промышленное загрязнение, перенаселение.
Этапы становления взаимоотношений человека и природы
Таким образом, можно выделить четыре этапа становления взаимоотношений человека и природы:
- Первый, раннепалеолитический, когда человек занимался собирательством и индивидуальной охотой. Влияние человека было практически незаметным.
- Второй, позднепалеолитический, связанный с развитием загонной, в том числе огневой, охоты. Под действием человека исчезают некоторые виды крупных млекопитающих.
- Третий, аграрный этап, связанный с появлением и развитием земледелия и скотоводства. При этом исчезают или нарушаются целые биоценозы, изменяются ландшафты.
- Четвертый, индустриальный, связанный с повсеместным развитием промышленного производства. Добыча полезных ископаемых и выбросы отходов серьезно загрязняют среду. Изменения уже касаются не отдельных биоценозов, а атмосферы или гидросферы в целом.
- Нынешний этап связан с попытками преодолеть негативные последствия индустриализации и гармонизировать отношения человека и природы путем внедрения концепции устойчивого развития.
Типы природных ресурсов
На уроках географии вы подробно ознакомились с классификацией природных ресурсов. Наша цель – оценить использование природных ресурсов с точки зрения влияния природопользования на биосферу.
Человек использует следующие типы природных ресурсов:
- биологические – это плоды растений, древесина, мясо, кости, шкуры животных и другие. Этот вид ресурсов является возобновляемым при грамотной его использовании;
Рис. Биологические ресурсы
- биогенные – это органические природные ископаемые: уголь, нефть, газ, торф, сланцы. Этот ресурс является не возобновляемым;
Рис. Биогенные ресурсы
- абиогенные – это неорганические ископаемые, энергия солнца или ветра
Рис. Абиогенные ресурсы
Основные проблемы использования природных ресурсов
Существует две основные проблемы использования природных ресурсов:
1. истощение ресурсов, за исключением энергии солнца, ветра или приливов;
2. разрушение среды в процессе добычи или переработки ресурсов.
Истощение биологических ресурсов сопровождает человека с каменного века. Вокруг его поселений исчезали доступные плоды, сокращалась численность объектов охоты.
С началом неолитической революции возникают новые проблемы: истощение почв и перевыпас пастбищ. На таких землях урожайность падает, а скот не может поддерживать свою численность.
Человечество нашло два пути борьбы с истощением биологических ресурсов: миграциии рациональное природопользование.
Миграции человека как фактор рационального природопользования
Миграции были эффективны на ранних этапах становления человеческого общества. Человеческое поселение откочевывало на новое место, где еще были дикие звери, а почвы сохранили свое плодородие.
За время отсутствия людей происходило естественное восстановление биоценоза на прежнем месте. С ростом плотности населения незанятых участков становилось все меньше и меньше. Возникали государственные границы и другие факторы, мешавшие перемещению.
Последние примеры крупных миграций – это освоение зоны тропических лесов в XIX–XX веках и целины в Советском Союзе .
В настоящий момент миграции становятся актуальными только для небольших скотоводческих хозяйств, осуществляющих кочевку в погоне за лугами для выпаса.
Рациональное природопользование
Рациональное природопользование – это способ хозяйственной деятельности человека, при котором происходит грамотное использование природных ресурсов, не приводящее к их истощению.
В первую очередь это достигается квотами на добычу и использование ресурсов. Квоты ограничивают добычу и дают время природе на самовосстановление. Запрещается добыча редких, не жизненно необходимых биологических ресурсов, стоящих на грани исчезновения. Например, китовый ус, тигровые шкуры, древесина самшита и другие ю
Кроме того, проводятся мероприятия, направленные на ускоренное возобновление ресурсов. Это мелиорация – восстановление плодородия почвы, лесонасаждение, разведение редких пород животных в питомниках с последующим выпусканием их в дикую среду .
Рациональное природопользование позволяет не только сохранить некоторые природные ресурсы, но и восстановить раннее утраченные. Так, были восстановлены лиственные леса Европы, восстановлены популяции панд, лосей, бобров, сайгаков, морских котиков
Мелиорация почв в некоторых случаях позволяет не только восстановить прежний уровень плодородия, но и повысить его.
Хуже обстоит дело с биогенными и невозобновляемыми абиогенными ресурсами. Время их возобновления превышает срок существования человеческой цивилизации, поэтому квоты не спасут их от истощения, а только отсрочат его.
Сегодня главным оружием в борьбе с истощением невозобновляемых ресурсов являются энергосберегающие и ресурсосберегающие технологии, безотходное производство и повторное использование материалов. Эти мероприятия требуют изменить не только саму логику промышленного производства, но и логику бытового хозяйства.
В странах Европы сегодня обязательна сортировка и последующее использование бытового мусора. Благодаря этому экономятся такие материалы, как железо, алюминий, пластик, стекло и бумага .
Рис. Энергосберегающие технологии, безотходное производство и повторное использование материалов
Кроме проблемы истощения ресурсов, актуальна проблема загрязнения среды при добыче и переработке этих ресурсов.
Наиболее остро эта проблема стоит для биогенных и абиогенных ресурсов. Строительство карьеров, буровых установок необратимо преобразует местность. Отработанная руда сваливается в гигантские терриконы, занимающие многие квадратные километры. Утечки нефти уничтожают биоценозы.
Этого удается избежать или хотя бы минимизировать вред с помощью современных технологий, снижающих давление на окружающую среду.
Таким образом, существуют две основные проблемы, связанные с добычей природных ископаемых – это истощение и сопутствующее загрязнение. С истощением борются путем рационального природопользования и внедрения экономичных безотходных схем производства, а загрязнения удается избежать с помощью экологически чистых способов добычи.
Факторы возникновения кислотных дождей
В результате человеческой деятельности образуется множество загрязняющих веществ. Наиболее массовые загрязнители атмосферы – это углекислый газ, угарный газ, диоксид серы, метан, различные оксиды азота .
Рис..Загрязнители атмосферы
Часть этих веществ является обычными компонентами атмосферы, но благодаря деятельности человека их концентрация возрастает выше пороговой отметки. Помимо них в атмосферу попадают пыль тяжелых металлов, радионуклиды, канцерогенные органические вещества, такие как бензопирены и аналоги.
Рассмотрим пагубное действие этих веществ на природу.
Угарный и углекислый газы, а также бензопирены образуются при сгорании органического топлива: нефти, угля, газа, сланцев.
Оксиды азота и серы, а также пыль тяжелых металлов образуются при сгорании примесей органического топлива, а также как побочный продукт производства металлов.
Метан образуется, в основном, за счет сельского хозяйства, также играют роль утечки при добыче природного газа из месторождений.
Диоксиды серы и азота приводят к кислотным дождям – осадкам, содержащим азотные и серные кислоты.
Такие дожди нарушают кислотность водоемов, повреждают растения и животных. Длительные кислотные дожди могут приводить к постепенной деградации и изменению биоценозов. Кислотные осадки обычно выпадают недалеко от места выброса, вокруг промышленных районов (см. видео).
Угарный газ, бензопирены, пыль тяжелых металлов при вдыхании оказывают токсических эффект на человека и животных. Может наблюдаться как острый токсический эффект, так и отсроченное канцерогенное действие. Поэтому вокруг промышленных районов и мест скопления транспорта у людей повышена частота хронических заболеваний и случаев рака. Чаще всего страдает бронхо-легочная система, возникают такие хронические заболевания, как астма или бронхит.
Вокруг промышленных центров распространено такое явление, как смог (рис. 2).
Рис. Смог в городе. Смог – смесь выхлопных и промышленных газов, пыли и тумана токсичная для живых организмов.
Причины возникновения «смога»
Смог – это взвесь продуктов неполного сгорания углеводородов, то есть сажи, содержащая пыль тяжелых металлов и бензопирена. Кроме того, в состав смога входят не газообразные продукты: оксиды серы и азота, угарный газ, озон. В условиях смога затруднено дыхание, снижена видимость и освещенность. Люди, длительно проживающие в условиях смога, имеют пониженную продолжительность жизни и повышенный риск развития бронхолёгочных и онкологических заболеваний. Районы, подверженные смогу, покидают птицы и насекомые.
Последнее время получила огласку проблема накопления в атмосфере парниковых газов: углекислого газа, метана .
Благодаря этому возможен парниковый эффект, то есть перегрев атмосферы из-за захвата этими газами инфракрасного излучения Земли. Действительно, за последние сто лет содержание углекислого газа в атмосфере увеличилось на четверть, а метана на сто процентов. Однако реальная взаимосвязь концентрации этих газов и климатических изменений пока остается предметом дискуссий.
Влияние фреонов на окружающую среду
Также следует отметить проблему накопления в атмосфере фреонов, то есть фтор-хлор-углеродов, используемых в холодильниках и пульверизаторах. Существует гипотеза, что фреоны, инертные в нормальных условиях, способны разрушать озон и приводить к формированию озоновых дыр. Поверхность в области озоновой дыры лишена защиты от ультрафиолета, поскольку озон поглощает ультрафиолет. Животные и растения, находящиеся под интенсивных ультрафиолетовым воздействием, страдают от большей частоты ожогов и онкологических заболеваний. Однако достоверно связь концентрации фреонов в атмосфере и озоновыми дырами еще не показана .
Таким образом, основными загрязнителями воздуха являются:
1. Оксиды серы и азота, приводящие к кислотным дождям.
2. Органические продукты неполного сгорания топлива, токсичные для человека и животных.
3. Углекислый газ и метан, которые могут вызывать парниковый эффект.
4. Фреоны, которые могут приводить к образованию озоновых дыр.
Проблемы загрязнения питьевой води
В результате человеческой деятельности возникли две проблемы, связанные с природными водами – это истощение запасов пресной воды и загрязнение.
Запасы доступной пресной воды формируются из атмосферных осадков
Вода, выпавшая в лесных районах, надолго задерживается у поверхности, формируя сеть ручьев и речек, а также обширные грунтовые бассейны. Напротив, вода, выпавшая на открытой местности, быстро испаряется или стекает по крупным рекам в моря.
Таким образом, сокращение лесов ведет к уменьшению запасов доступной пресной воды. При этом страдают не только окрестности, но и отдаленные регионы, питающиеся соответствующими реками. Леса уничтожаются преимущественно в интересах сельского хозяйства и строительства.
Большие объемы пресной воды поглощаются человеком напрямую через коммунальные, сельскохозяйственные и промышленные водозаборы. Часть этой воды испаряется в процессе использования, часть загрязняется.
Таким образом, под воздействием антропогенной нагрузки значительные территориииссушаются.
Другой важной проблемой является загрязнение вод. До начала промышленной революции основной проблемой были бытовые отходы.
Сейчас главный загрязнитель – это отходы промышленных предприятий. Многие технологические схемы предусматривают проточное использование воды, которая забирается из водоемов, а затем сбрасывается обратно. Сброшенная вода сильно загрязнена. К основным загрязнителям относятся тяжелые металлы, нефтепродукты, кислоты и низкомолекулярные органические вещества.
Концентрация этих соединений наиболее высока вокруг производства, а также вдоль реки, в которую осуществляется сброс.
Последствия аварийного загрязнения вод
Бывают также аварийные загрязнения. Они происходят в результате внештатных ситуаций на производстве и транспорте. В результате в течение короткого времени в воду попадают высокие концентрации загрязнителей.
К типичным аварийным загрязнениям относятся разливы нефти.
В отравленных водоемах сокращается численность и разнообразие организмов. Среди выживших организмов распространены различные заболевания. Страдает также растительность и животный мир прибрежных биоценозов.
В тяжелых случаях загрязнения доходят до грунтовых вод. Потребление такой воды человеком может вести к развитию различных заболеваний. Длительное проживание в районах с загрязненной водой ведет к сокращению продолжительности жизни.
Угрозу представляет не только сама вода, но и продукты питания, выращенные с ее помощью. Самые большие последствия загрязнения природных вод испытал на себе японский город Минамата.
Сельское хозяйство – источник загрязнения вод
Рис.Загрязнение воды из-за сельскохозяйственной деятельности
Другим важным источником загрязнений природных вод является сельское хозяйство. К основным загрязнителям относятся удобрения и пестициды.
Специфическим последствием такого загрязнения может быть цветение водоемов. Цветение– это взрывообразное развитие водорослей и других микроорганизмов в ответ на поступление удобрений с полей в воду. Водоемы теряют прозрачность, становятся мутными и затягиваются густой пленкой микроорганизмов. Такой водоем более не способен быть источником пресной воды и начинает заболачиваться.
Основной путь борьбы с истощением запасов пресной воды – это рациональное природопользование. Вводятся строгие квоты на вырубку лесов и внедряются водосберегающие технологии на промышленных предприятиях.
Снизить уровень загрязнения помогает контроль очистки сточных вод. Промышленные предприятия и коммунальные службы обязаны очищать свои сбросы. Нарушителей подвергают штрафу и лишают лицензии. В ряде случаев это приносит свои положительные результаты.
Сегодня обеспеченность населения Земли качественной питьевой водой не только не улучшается, а даже падает.
Таким образом, загрязнение природных вод остается одной из крупнейших экологических проблем современности.
Нефтяное загрязнение
Одним из опаснейших загрязнений природных вод является нефтяное загрязнение. Нефть – это смесь длинноцепочечных предельных углеводородов, то есть в химическом плане она достаточно инертна. Однако она образует пленку на поверхности водоемов, которая прекращает поступление кислорода в воду и замедляет теплообмен. Под такой пленкой рыба и планктон погибают.
Рис. Последствия нефтяного загрязнения для водных биоценозов
Кроме того нефть легко прилипает к животным и птицам, нарушает структуру их шерсти и перьев, что приводит к гибели.
Катастрофа Минаматы
С японским городом Минамата связана одна из крупнейших историй отравления природных вод. В 50-х годах прошлого века химические заводы фирмы «Тиссо» сбрасывали свои отходы, содержащие ртуть в море в районе города Минамата.
Со временем ртуть накопилась в морепродуктах и стала попадать в пищу местных жителей. Люди стали жаловаться на нарушение координации движений, потерю зрения и слуха. Благодаря действиям руководства фирмы и японского правительства проблему удалось замалчивать в течение 30 лет. Около 100 тыс. человек получили отравления, вызвавшие необратимые нарушения, многие погибли.
Со временем повсеместно удалось добиться сокращения выброса ядовитых отходов в море.
Долина Рейна
Рейн – это река, берущая начало в Швейцарии и протекающая по территориям Франции и Германии.
В XIX–XX веках долина Рейна стала символом индустриального развития Европы. По ее берегам расположились крупнейшие металлургические заводы.
Со временем из-за загрязнения в Рейне стали вымирать рыбы и животные, воды Рейна стали непригодны для питья. Сама река стала символом индустриального загрязнения. Однако политика, направленная на восстановление реки, в конце ХХ века привела к возрождению природного биоценоза. В реку вернулись популяции рыб, ее воду теперь можно пить.
Антропогенные изменения почвы
Ветровая эрозия
Почва – это обязательная среда существования фитоценоза. Под естественными фитоценозами почвы сохраняются в неизменном виде в течение длительного времени. При антропогенном нарушении фитоценоза почва начинает деградировать. Под искусственными фитоценозами, так называемыми агроценозами, почва также постоянно деградирует, и это приводит к утрате почвой плодородия.
Существует две основные причины деградации почв:
1. Эрозия
2. Засоление
Эрозия – это разрушение почвенной структуры и уменьшение толщины почвенного слоя.
Это происходит под действием:
1. Ветра – ветровая эрозия.
2. Воды – водная эрозия.
Частицы почвы в виде пыли или взвешенных в воде частиц уносятся на большие расстояния. Истощенная почва теряет плодородие и не может больше использоваться и восстанавливаться фитоценозомю
В ненарушенном фитоценозе поверхностный слой почвы плотно закреплен и переплетен корневыми волосками – дерниной.
Дернина не позволяет ни ветру, ни воде разрушить почвенную структуру. Но вырубка лесов, вспашка, боронование и другие процедуры приводят к разрушению верхнего слоя и дают начало эрозии.
Во влажных районах преобладает водная эрозия, в засушливых – ветроваяэрозия).
Рис. Примеры водной и ветровой эрозии
Ветровая эрозия черноземной полосы России на рубеже XIX–XX веков привела к катастрофическому падению урожайности и вспышкам голода. Аналогичные проблемы испытывали США и другие страны, имевшие обширные пашни в сухом и теплом климате. Это привело к нарушению продовольственной безопасности многих стран.
Эрозия часто носит необратимый характер. Деградировавшая почва не может поддерживать растительный покров, который защитил бы ее от дальнейшей эрозии. В итоге почвенный покров исчезает и происходит опустынивание.
Таким образом, человеческая деятельность за тысячелетия привела к образованию множества пустынь.
Пионером в области борьбы с эрозией выступил русский ученый В.В. Докучаев (рис. 2). С его именем связывают введение в почвоведение как науку. Он предложил основное средство в борьбе с ветровой эрозией, лесозащитные полосы – это узкие полосы древесной растительности пересекающие поля, и разбивающие их на прямоугольники.
Они не позволяют приземным воздушным потокам разгоняться до скорости, приводящей к эрозии. В итоге скорость ветровой эрозии и количество пылевых бурь сильно сократилось.
Рис. Защитные лесополосы, как средство борьбы с ветровой эрозией предложены В.В. Докучаевым.
Зачем нужна почва растениям?
Почва состоит из минерального и органического веществ. При этом плодородие почвы определяется, в основном, ее органической составляющей, которая называется гумус.
Растения способны потреблять из почвы только неорганические вещества: воду, фосфаты ион, ионы кальция, калия, цинка и так далее. Органическое вещество усваивать они не в состоянии/
Зачем же гумус нужен растениям?
Рис. Потребность растения в воде и биофильных ионах
Гумус определяет структуру почвы ее плотность, пористость, несущие характеристики. Эти свойства определяют легкость передвижения воды, минеральных веществ, а также условие существование микробов, которые необходимы для жизни растений. Избыток органического вещества, гумуса, приводит к формированию комковато-порошистой структуры, которая оптимальна для плодородия ).
Водная эрозия
Для борьбы с водной эрозией было предложено создание террас и формирование борозд.
Плоские террасы, в отличие от склонов, не способствуют формированию быстрых водных потоков, а борозды способствуют перехватыванию водных потоков и гасят их скорость.
В.В Докучаев. Становление почвоведения как науки
Рис. Террасирование как метод борьбы с водной эрозией
В итоге медленные потоки не способны унести почвенные частицы и разрушить ее структуру.
Если эрозия зашла слишком далеко, то этих мероприятий не хватает, и тогда требуется искусственное создание дернин. Это достигается путем засевания специальными культурами или переносом готовой дернины.
В развитых странах противоэрозионные мероприятия стали нормой сельскохозяйственной деятельности.
В развивающихся странах в результате эрозии теряются миллионы пахотных земель в год, что усугубляет без того острую ситуацию.
Вторая важная проблема в почвоведении – засоление. Обычно в сухих теплых регионах, таких как Украина или Средняя Азия, легкорастворимые соли залегают недалеко от поверхности. При обильном орошении таких земель происходит сплошное пропитывание грунтов оросительной водой и растворение этих солей
Рис. Схема засоления почвы в условиях избыточного полива
Растворенные соли поднимаются вверх по влажной почве. Таким образом, соли из нижних слоев попадают в верхние плодородные слои и приводят к гибели растений. Засоление – практически необратимый процесс, приводящий к полному исчезновению плодородия.
Для борьбы с засолением применяют разные геологические исследования, а также умеренный полив, не приводящий к сплошному пропитыванию почвы. В некоторых районах полив в принципе недопустим.
Примеры крупнейшей антропогенной пустыни
Люди с древнейших времен многократно запускали процесс почвенной эрозии. С некоторого момента процесс эрозии продолжается самопроизвольно, без участия человека, и приводит к опустыниванию.
Так, в первом тысячелетии до нашей эры было положено формирование пустыни Сахара.
Рис. Современные границы пустыни Сахара
Изначально это была цветущая саванна, но необдуманное сельское хозяйство привело к опустыниванию, которое стало захватывать все новые и новые территории.
К настоящему моменту площадь Сахары достигла современной территории США, и каждый год она продвигается на юг на 2 км.
Прямое влияние человека
Влияние человека на биоразнообразие принято разделять на прямое и косвенное.
Прямое влияние – это непосредственное уничтожение особей, популяций, видов и целых биоценозов .
На заре человечества уничтожение происходило, в основном, в интересах охоты и в целях безопасности. Так, были уничтожены или поставлены на грань исчезновения: тур, дикая лошадь, пещерный медведь, стеллерова корова, белый носорог и многие другие виды.
Рис. Загонная охота древнего человека
С началом аграрного этапа развития человечества (рис. 2), то есть около 10 тыс. лет назад, уничтожение живых организмов происходит для расчистки площадей под пашни и пастбища. Истребляются не отдельные виды, а целые сообщества, при этом у животных есть возможность уйти, а растения и другие неподвижные организмы гибнут.
Важным ресурсом становится лес, это и топливо, и древесина для строительства. Лес вырубался быстрее, чем он мог восстанавливаться.
Рис. Аграрный этап развития человечества
Косвенное влияние
С началом промышленной революции человек начинает уничтожать биоценозы в процессе добычи полезных ископаемых, кроме того возрастает потребность в площадях под промышленное и городское строительство.
Промышленная революция дала человеку орудия для ускорения эксплуатации природы. Появляются рыболовные флотилии, трактора, мотопилы, автомобили, инсектициды. Скорость уничтожения животных и растений, а также их местообитаний возрастает.
Косвенное влияние – это непреднамеренное уничтожение живых организмов в результате хозяйственной деятельности.
Так, вырубка лесов приводит к иссушению региона, гибели влаголюбивых видов. Истребление ресурсного вида приводит к гибели хищника, который им питался. Уничтожение пятнистого оленя привело к исчезновению популяции волка на Дальнем востоке.
Кроме того, различные промышленные загрязнения приводят к гибели живых организмов.
Менее заметные косвенные влияния – это перекрытие путей миграции, уничтожение видов-партнеров (мутуалистов), превышение светового, температурного и шумового фона.
Результаты прямого и косвенного влияния
Результаты прямого и косвенного влияния разделить сложно.
В сумме за последние 500 лет зафиксировано уничтожение 500 известных науке, то есть описанных, видов животных и 600 видов растений, при этом количество вымерших неописанных видов, по оценкам ученых, еще больше.
Скорость уничтожения видов увеличивается: так, за последние 300 лет исчезло больше видов, чем за предыдущие 10 000. Из всех известных видов птиц каждый восьмой находится на грани исчезновения, среди млекопитающих – каждый пятый, а среди амфибий – каждый третий.
Уменьшается не только биоразнообразие, но и численность живых организмов. Так, по данным Всемирного фонда дикой природы, с 1980 года численность позвоночных животных уменьшилась на 27%.
Чтобы остановить стремительное вымирание видов живых организмов, правительствами вводятся квоты на их истребление и создаются условия для повышения численности.
Влияние человека на биосферу не ограничивается только уничтожением видов, человек также создает новые сорта растений и породы животных, правда большая часть из них не жизнеспособна в условиях дикой природы..
Рис. Домашнее животное овца. Истребляя диких животных, человек способствовал распространению и размножению домашних
Кроме того, для многих диких животных человек не ухудшил, а улучшил условия существования, что привело к увеличению их численности. Это верно для кошки, колорадского жука, серой крысы, сизого голубя.
Увеличение численности некоторых животных настолько велико, что это приводит к заметным биоценотическим изменениям. Например, взрыв популяции оленей, связанный с сокращением численности кугуаров, привел к истощению растительного покрова и изменению русел рек. Истребление акул в Тихом и Индийском океане стало причиной массового появления бычерылых скатов и краха рыбного промысла морских гребешков.
Тем не менее, человеческая деятельность неизбежно ведет к сокращению биологического разнообразия на Земле.
Радиоактивное загрязнение биосферы
Типы радиоактивного излучения
В норме живое вещество испытывает фоновое радиоактивное воздействие, оно измеряется в зивертах или бэрах.
α-излучение представляет собой поток положительно зараженных частиц, идентичных ядрам гелия. Они характеризуются наименьшей проникающей способностью, но максимальной ионизирующей способностью. Пробег такого излучения составляет всего несколько сантиметров в воздухе, оно не способно проникнуть через ткань и бумагу. Для человека и животных опасность представляют только проглоченные источники α-излучения, например радиоактивная пыль.
β-излучение является потоком электронов. Этот вид излучения имеет большую проникающую способность, но меньшую ионизирующую способность. В атмосфере β-частицы способны пройти несколько метров.
γ-излучение – это сверхкоротковолновое электромагнитное излучение, рентгеновского диапазона. Оно обладает максимальной проникающей способностью и минимальной ионизирующей силой. Лучше всего защищают от -излучения свинцовые пластины.
Фоновая радиация
Фоновая радиация складывается из следующих составляющих:
1. 30% – солнечная радиация.
2. 30% – поглощаемые вода, воздух и продукты питания.
3. 40% – радиация горных пород и строительных материалов.
Это соотношение может меняться, так, на высоте 2000 метров уровень солнечной радиации возрастает в три раза и становится определяющим. Аналогично излучение гранитных горных пород и материалов на их основе в 2 раза больше, чем у других естественных материалов.
Нормальным считается уровень радиации в 0,2 мкЗв/ч, а пороговым 0,5 мкЗв/ч.
Антропогенная радиация
Существует 4 основных источника антропогенного радиоактивного загрязнения:
1. Добыча, переработка и утилизация радиоактивных материалов.
2. Радиоактивные примеси в добываемых нерадиоактивных полезных ископаемых, например угле и граните.
3. Аварии и ядерные взрывы.
4. Работа техники, создающей искусственное ионизирующее излучение (рентген, измерительная аппаратура).
Уровень радиации при авариях
Человеческая деятельность пока может создавать только очаговое повышение уровня радиации. Об антропогенном загрязнении говорят, когда фоновый уровень превышен на 0,12 мкЗв/ч, то есть примерно на 50% от нормы. Такие величины встречаются вблизи угольных электростанций и урановых рудников.
Максимальные уровни радиации наблюдаются вблизи открытых топливных стержней реакторов и в эпицентрах ядерных взрывов.
При аварии на японской АЭС Фукусима-1 (2011) вблизи реактора уровень радиации составлял 10 Зв/ч, что достаточно для быстрой смерти. Некоторое время в эпицентре ядерного взрыва уровень радиации тоже составляет несколько зивертов, но уже через час она опускается до ~100 мЗв/ч, т. е. до уровня могущего вызвать «только» онкологические заболевания. В населенных пунктах, расположенных в 30-километровой зоне от Чернобыльской АЭС, наблюдался уровень в несколько десятков мЗв/ч, то есть нахождение там в течении нескольких суток могло привести к онкологическим заболеваниям, через 0,5 года уровень радиации в Чернобыле опустился достаточно, чтобы возобновить работу электростанции. Уровень радиации в зоне выброса при аварии или ядерного взрыва составляет обычно менее 1 мЗв/ч. То есть в 1000 раз больше нормы, но меньше порогового значения.
Влияние радиации на животный организм
Влияние радиации на животный организм заключается в ионизации.
В процессе ионизации происходит разрушение молекул вещества, образуются «свободные радикалы» и сильные окислители с высокой химической активностью.
Наиболее уязвим к радиации генетический материал. Поврежденные клетки погибают или становятся раковыми. Наиболее восприимчивы к радиации пищеварительная система и органы кроветворения, наименее – мышечная ткань.
Чувствительность разных видов растений и животных также отличается, так, собаки и кошки в три раза более чувствительны к радиации, чем человек, а рыбы и рептилии в 10 раз менее чувствительны, семена капусты в 1000 раз более устойчивы, чем семена лилии.
Источники радиации
Радиационное поражение может развиваться как от внешнего, так и от внутреннего источника. В качестве внутреннего источника, как правило, выступают проглоченные или попавшие в легкие частицы радиоактивной пыли. Если от внешнего источника можно защититься, то от внутреннего – нет.
Теории радиоактивного воздействия на организм
Существуют две теории поражающего воздействия радиации:
1. Накопительная (степень поражения зависит от дозы радиации поглощенной за всю жизнь, небольшие дозы слабо вредят, большие ведут к немедленной гибели).
2. Пороговая (опасным считается облучение в дозах выше пороговых значений, которые вызывают поражение организма, дозы ниже порогового значения безвредны)
После изучения последствий аварии на ЧАЭС, а также результатов ядерных испытаний, все больше подтверждений вызывает пороговая теория. В качестве пороговой величины принята доза в 100 мЗв, после такой дозы облучения существенно возрастает риск развития онкологических заболеваний. Доза свыше 5 Зв считается смертельной.
Последствия радиационного воздействия для человека
Последствия радиационного поражения зависят от дозы поглощенной радиации.
Облучение дозами более 100 мЗв увеличивает риск развития онкологических заболеваний.
При дозах 500–1000 мЗв наблюдается чувство усталости и проявляются умеренные изменения в составе крови.
Дозы до 1500 мЗв приводят к развитию лучевой болезни в легкой форме.
При дозах до 4000 мЗв возникает лучевая болезнь средней степени.
При более высоких дозах возникает лучевая болезнь в тяжелой форме с высоким риском летального исхода.
Дозы радиации более 10 Зв приводят к неминуемой гибели человеческого организма из-за поражения нервной системы.
Получить такую дозу можно лишь в аварийных ситуациях или из-за применения ядерного оружия.
Для защиты от радиации на производстве внедряются новые технологии, максимально защищенные от аварий и утечек. Кроме того сейчас запрещены атмосферные и подводные ядерные испытания, допустимы только подземные взрывы.
В настоящий момент уровень антропогенного радиоактивного загрязнения на порядки меньше, чем химического. Это следует учитывать при рассуждениях о роли атомной энергетики.
Охрана природы и перспективы рационального природопользования
Пути снижения давления на природу
Основное воздействие на природу человек оказывает в результате хозяйственной деятельности.
Численность человечества неуклонно растет, и вместе с ним растет потребность в пище, материалах и энергии. Соответственно, давление на природу не только не будет падать, оно будет возрастать. Со временем это может привести к необратимому истощению ресурсов биосферы и большим проблемам для человечества.
Снизить давления на природу можно следующими путями:
1. Увеличение эффективности промышленности и сельского хозяйства (что позволит уменьшить количество предприятий опасных для окружающей среды).
2. Внедрение технологий, снижающих вред от опасных предприятий.
3. Искусственное восстановление поврежденных биоценозов.
4. Создание перечня территорий и видов животных и растений, по отношению к которым хозяйственная деятельность недопустима.
Рис. Терриконы – результат нерационального использования природных ресурсов
Пути решения проблем природопользования
Для увеличения эффективности промышленности и сельского хозяйства предлагаются следующие решения:
1. Максимально полное и комплексное извлечение из месторождений всех полезных компонентов. Например, при разработке железной руды добывать из отходов редкоземельные металлы, применяемые в электронике, что позволит не создавать новых карьеров для их добычи.
2. Экономичное и безотходное использование сырья в производстве.
3. Повторное использование материалов после выхода изделий из употребления. На настоящий момент пытаются внедрить сбор и переработку бумажной макулатуры, стеклянных бутылок, пластика, железа, меди и алюминия .
Рис. Энергосберегающие технологии (газоразрядные лампы – слева) и вторичная переработка отходов (контейнеры для сбора мусора разных видов для дальнейшей переработки – справа)
4. Внедрение энергосберегающих технологий на производстве и в быту. Более экономичные технологии позволяют эксплуатировать меньше электростанций и добывать меньше органического топлива (рис. 2).
5. Повышение эффективности сельского хозяйства. Это позволит снизить площади занятые полями и пастбищами.
Восстановление биоценозов и охрана природы
Для снижения вреда от производства предлагаются следующие мероприятия:
1. Очистка сточных вод, газообразных выбросов и твердых отходов промышленности и сельского хозяйства.
2. Использование менее токсичных веществ: пестицидов и удобрений.
Искусственное восстановление поврежденных биоценозов предусматривает такие мероприятия:
1. Мелиорация, то есть восстановление земель, бывших на месте полей, карьеров, пастбищ, свалок и т. д.
2. Высаживание лесов на месте утраченных лесных угодий разведение редких видов животных.
Кроме того некоторые наиболее уязвимые элементы биосферы нужно вообще исключать из хозяйственной деятельности. Виды животных и растений, находящиеся на грани исчезновения, заносятся в Красные книги, а наиболее уязвимые биоценозы объявляются заповедниками.
Важным элементом природоохранной деятельности служит мониторинг окружающей среды.
Мониторинг – это многократное измерение одних и тех же показателей среды в течение длительного времени.
Так могут изменяться количество видов, численность, степень загрязнения и другие показатели. Мониторинг позволяет сделать выводы относительно пользы или вреда тех или иных действий человека по регулированию биоценоза.
Перечисленные мероприятия пока внедряются только в развитых странах. Развивающиеся страны по-прежнему практикуют хищническое отношение к природе. Именно в странах третьего мира сосредоточены наиболее устаревшие и вредные технологии.
Поскольку все элементы биосферы взаимосвязаны, то и природоохранные мероприятия должны носить глобальный, а не локальный характер, они должны затрагивать все страны мира.
Бионика
Наука бионика
В природе существуют некоторые объекты, возможностей которых не удается достичь современным инженерам. Это и мозг, и нить паутины, и ориентационные аппараты перелетных птиц. Что касается возможностей химического синтеза, которыми обладает живая клетка, то они не будут, скорее всего, достигнуты даже в отдаленной перспективе.
В связи с накоплением биологических данных появилась возможность изучения биологических систем и внедрения их в производство.
Формально годом рождения бионики считается 1960, именно тогда был открыт симпозиум на тему: «Живые прототипы искусственных систем – ключ к новой технике».
Бионика – это прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации биологического мира.
Объектами бионики являются не только структура органов и тканей, но и способы передачи данных, модели поведения животных и другие объекты.
В настоящий момент бионику разделяют на три основных направления:
1. Биологическое занимается созданием искусственных тканей, протезов, биореакторов, генетически модифицированных организмов.
2. Математическая бионика – моделирование процессов, протекающих в живых организмах и их сообществах. Во многом математическая бионика пересекается с кибернетикой.
3. Техническая – внедрение принципов функционирования живых систем в инженерную практику.
Застежка-липучка
Существуют уже достаточно впечатляющие результаты применения бионики. Однако следует различать результаты прямого копирования природных механизмов и случайные совпадения, так, оказалось, что многие инженерные решения имеют случайные природные аналогии.
Рис. Застежка липучка – аналог плода репейника, вцепившегося в шерсть
Классическим примером бионического изобретения является застежка-липучка. Две половинки липучки прочно соединяются друг с другом благодаря тому, что одна из них покрыта меленькими крючками, а на другой расположены миниатюрные петельки.
Залипание многочисленных крючков и петель обеспечивает прочность крепления. Липучка была изобретена швейцарским инженером Мистралем еще до появления термина «бионика». Вычищая шерсть своего пса после прогулки, Мистраль обратил внимание на плоды репейника, которые крепко держались на шкуре. Он изучил строение плодов под микроскопом и разработал застежку, работающую по тому же принципу.
Модель перемещения муравьев
Другой интересной разработкой, пока не внедренной на практике, является модель перемещения муравьев по муравейнику. Большие потоки муравьев, стекающиеся к муравейнику, неизбежно должны образовывать огромные пробки при входе в муравейник, с такой проблемой сталкиваются миллионы жителей мегаполисов. Немецкие энтомологи обнаружили механизмы борьбы с пробками, которые практикуют муравьи, возможно, их элементы удастся использовать и человеку.
Модель Леонардо да Винчи
Одним из самых первых биоников можно считать Леонардо да Винчи. Его модель летательного аппарата была создана по результатам наблюдения за птицами.
Использование человеком принципов организации растений и животных
Фасеточный глаз мухи
Тема данного урока – одна из сторон практического применения биологии. Благодаря науке бионике многие природные технические решения стали использоваться в инженерной практике.
Так, изучение фасеточных глаз мухи показало, что это насекомое способно очень точно определять скорость быстродвижущихся объектов. Изображение предмета последовательно воспринимается каждой из фасеток, и информация о нем передается на индивидуальные рецепторы. Инженеры скопировали принцип глаза мухи и создали детектор, определяющий скорость быстролетящих самолетов, такой прибор получил название «Глаз мухи».
Рис. «Глаз мухи»
Хрустальный дворец
Английский архитектор Пекстон спроектировал здание Хрустального Дворца в Лондонском Гайд парке для Всемирной выставки (рис. 2), скопировав структуру листа Виктории амазонской. Ученого заинтересовала исключительная прочность листа растения, который был способен выдерживать вес ребенка, на обратной стороне листа архитектор обнаружил сетку из лучеобразных и поперечных жилок, такая структура придавала листу одновременно гибкость и прочность. По этому принципу Пекстон сначала построил теплицу для виктории, а потом спроектировал здание для Всемирной выставки.
Рис. Здание Хрустального дворца
Вибрационный гироскоп
Другой пример – это вибрационный гироскоп, позволяющий определять положение самолета в воздухе, его прототипом послужили парные придатки, расположенные в грудном сегменте насекомых – жужжальца (рис. 3). Жужжальца издают характерный звук при полете мухи. Выяснилось, что они нужны насекомым не только, чтобы раздражать людей, при движении жужжальца вибрируют, и при изменении направления полета характер вибрации меняется. Ориентируясь по колебаниям жужжалец, насекомое поддерживает желаемый курс.
Рис. Жужжальца
Сверхскоростной электропоезд
При проектировании обводов корпуса сверхскоростного японского поезда, способного поддерживать скорость 300 км/ч, была использована форма клюва зимородка. Она, в отличие от классических форм, обеспечивает отличную аэродинамику, создает меньше шума и позволяет экономить до 15% энергии.
Идея самоочищения краски
Лотос подсказал немецкому ученому идею самоочищающейся краски. Цветок остается чистым, даже находясь в сильно загрязненных условиях, на поверхности цветка лотоса находятся мельчайшие волоски и шероховатости, благодаря которым вода не растекается по листу, а каплями скатывается с него, унося частицы пыли. Краска, производимая концерном STO, имитирует эффект лотоса, образуя при высыхании многочисленные шероховатости. Сейчас более 450 тысяч зданий в Европе покрашены этой краской.
Дисплей
Также бионические технологии позволили создать новый тип дисплея. Дисплей Mirasol отражает свет используя принцип отражения света крылом бабочки, пером павлина или чешуей рыб (рис. 4). Оказалось, что переливы окраски этих существ определяются оптическими свойствами совокупности маленьких кристаллов. Применительно к дисплеям это означает гарантию отчетливого изображения даже на ярком солнце, кроме того такой дисплей, как ожидается, будет потреблять значительно меньше энергии.
Рис. Дисплей
Создание протезов
Другим важнейшим примером применения бионики является создание протезов. К настоящему моменту успешно протезируются зубы, хрусталик глаза, кровеносные сосуды, клапаны сердца и даже почки. Пока существуют единичные примеры протезов конечностей, сохраняющих двигательную активность. Пока они могут совершать только примитивные действия, ориентируясь на электрическую активность нервов.
Изучение нервной системы помогает человеку в такой области кибернетики, как создание нейронных сетей. Нейронная сеть – это математическая модель, позволяющая получать результаты с помощью простых алгоритмов, объединенных в сеть. Алгоритмы нейронной сети способны к самообучению. По такому же принципу из относительно простых нейронов построен мозг.
Таким образом, глубокое изучение биологии позволяет достигать высоких результатов не только в традиционно биологических дисциплинах, медицине и сельском хозяйстве, но и в инженерии и кибернетике.
Формы живого в природе и их промышленные аналоги
Использование реактивного принципа движения
На предыдущих уроках мы рассмотрели, как принципы организации живой материи используются в практической инженерии. Однако встречаются и случайные совпадения, человек неосознанно использует механизмы, которые уже давно используются в живой природе. Наиболее примитивный пример – это использование реактивной струи для движения. Человек еще в античности знал о принципе реактивного движения, уже тогда создавались примитивные ракеты, но только в XX веке появились полноценные реактивные аппараты – самолеты и ракеты. Такой аппарат выбрасывает струю раскаленных газов в одну сторону и благодаря закону сохранения энергии движется в противоположную, от скорости струи и массы выбрасываемых газов зависит энергичность движения.
Рис. Реактивный двигатель
Аналогичный принцип используется для движения в природе, наиболее близкий аналог – кальмар, это животное засасывает в мантийную полость воду, а затем, резко напрягая мускулы, выбрасывает ее через выходное отверстие – сифон, которое направлено в противоположную движению сторону, так кальмар может очень энергично двигаться в толще воды. Интересно, что Леонардо да Винчи еще пятьсот лет назад изучал принцип движения кальмара и признал его совершенно непригодным для использования на практике, он полагал, что так двигаться можно только в водной среде и только очень легким существам.
Рис. Кальмар
Оптические приборы
Более сложный пример – это оптические приборы (рис. 4). Чтобы через оптические приборы, такие как бинокли или объективы, одинаково хорошо видеть на разном расстоянии, применяется фокусировка, при фокусировке система линз сдвигается вдоль оси визирования до того момента, пока наблюдаемый объект не попадет в фокус. В биноклях и фотоаппаратах это достигается вращением колесика, которое смещает линзы внутри объектива. Оказалось, аналогичным образом устроен глаз моллюска ). Роль линзы играет хрусталик, а фокусное расстояние изменяется путем смещения хрусталика внутри глаза, таким образом, моллюск может видеть как отдаленные, так и близлежащие объекты. Интересно, что глаза млекопитающих, в том числе человека, устроены совершенно не так, у нас фокусное расстояние меняется не путем смещения линзы, а путем изменения ее кривизны, хрусталик глаза изменяет свою форму так, чтобы его кривизна соответствовала той дистанции на которой мы видим объект, за это отвечают специальные группы глазных мышц
Рис. Человеческий глаз
Рис. Оптические приборы
Таким образом, человек, создавая оптические приборы, использовал принцип, найденный моллюсками еще ½ миллиарда лет назад. К сожалению, пока не удается повторить принцип строения хрусталика млекопитающих для создания протеза хрусталика: человек еще не освоил технологии для создания хрусталика меняющего свою кривизну.
Рис. Глаз моллюска
Медицинский шприц
Другой пример – это медицинский шприц.
Рис. Шприц
Он состоит из иглы с внутренним каналом и цилиндра, создающего давление. Когда поршень в цилиндре создает разрежение, кровь по каналу иглы поступает в цилиндр и заполняет его. Аналогично функционируют кровососущие аппараты насекомых, они очень разнообразны, но принцип используется тот же: игла с внутренним каналом называется хоботок, а расширяющийся цилиндр – цебариум. Насекомые так извлекают кровь миллионы лет, а люди – сотни.
Жидкостные теплообменники
Интересно рассмотреть жидкостные теплообменники. Простейшим теплообменником является бытовая батарея отопления в доме).
Горячая вода идет по широким трубам с небольшой внешней поверхностью, теряющей не очень много тепла. В квартире магистральная труба разбивается на множество мелких трубок в самой батарее, имеющих высокую суммарную поверхность. Здесь происходит интенсивная потеря тепла с поверхности и нагрев помещения. Аналогично работает система поддержания температуры тела у теплокровных. Некоторые органы могут сильно страдать от перегрева, например мозг и печень. В качестве теплоносителя в организме выступает не вода, а кровь, роль магистральной трубы играют крупные сосуды, а роль радиатора – капиллярная сетка кожи. Кровь, попадая в эту сетку, охлаждается средой и уже охлажденной отправляется к сердцу и далее к органам, требующим охлаждения.
Таким образом, человеческие технологии часто копируют давно существующие природные аналоги.
Обобщение. Ноосфера
Ноосфера. Границы ноосферы
Как мы узнали на предыдущих уроках, человеческая деятельность очень существенно сказывается на нашей планете, человек изменяет состав атмосферы и гидросферы. Причем это неуправляемый процесс, в результате которого в атмосфере падает содержание кислорода и увеличивается содержание углекислого газа и метана.
Рис. Изменение атмосферы
Кроме того, атмосфера насыщается продуктами органического синтеза, сажей и оксидами серы и азота.
В гидросферу попадают миллионы тонн фосфатных, нитратных и калийных удобрений, пестициды, продукты промышленного синтеза и нефтепродукты.
Помимо химического загрязнения существует также термическое и шумовое. Также человек нарушает и структуру литосферы, извлекая на поверхность глубинные минералы. Сильнейшее влияние оказывается и на биосферу земли, в результате хозяйственной деятельности человек уничтожает миллионы квадратных километров естественных биоценозов в пользу создания полей, пастбищ и городов, различные виды животных и растений уничтожаются, а вместо них человек создает новые.
Таким образом, человеческая деятельность заметно изменила облик земли и продолжает его менять. Для описания той части Земли которая затронута человеческой деятельностью, предложен термин «ноосфера» (корень «ноо» означает разум). Учение о ноосфере было разработано русским ученым Вернадским. Таким образом, ноосфера – это часть Земли, которая затрагивается сознательной деятельностью человека, то есть изменяется волей человеческого разума.
Рис. Ноосфера и ее составляющие
Если подходить формально, то ноосфера охватывает всю атмосферу, всю гидросферу и несколько верхних сот метров литосферы. Фактически границы ноосферы совпадают с границами биосферы, но также захватывают и ближний космос, на который биосфера никогда не распространялась.
Основную часть своей истории человек неосознанно менял внешний мир в интересах своих текущих потребностей в еде и защите, он просто боролся с факторами внешней среды, не задумываясь о последствиях. Но, согласно Вернадскому, развитая цивилизация будет осознанно менять окружающий мир.
Глобальные цели человечества
Ноосфера станет глобальной реализацией замыслов всего человечества. Пока есть только отдельные попытки подобной практики, например, киотский протокол регламентирует выбросы парниковых газов ведущими странами, те державы которые осуществляют максимальные выбросы выплачивают компенсации менее индустриальным странам, также запрещены атмосферные ядерные взрывы, ограничено уничтожение животных и растений, стоящих на грани уничтожения. Пока все эти меры носят ограниченный характер, многие принимаемые решения оказываются сильно политизированы, а некоторые страны не выполняют или не полностью выполняют принятые договоренности.
Ограничение использования атомной энергии
Интересно обсудить, насколько сильно влияние человека на планету по сравнению с другими живыми существами. Оказывается, пока влияние человека на Землю ничтожно. Например, около миллиарда лет назад появились первые фотосинтезирующие организмы, их выбросы – кислород – сформировали окислительную атмосферу, которая убила большинство существовавших тогда организмов, весь существующий сейчас кислород – это результат жизнедеятельности растений. Аналогично карбонатные отложения, из которых состоят средние формы рельефа, такие как холмы или овраги, представляют из себя или собственно скелеты отмерших организмов, или переотложенные скелеты, никакие индустриальные центры, города и поля не могут соперничать по площади с карбонатными отложениями. Еловые и лиственничные леса тоже не существовали вечно, на их территории были совершенно другие биоценозы, но появившийся новый вид занял огромную площадь, уничтожив существующую растительность. Таким образом, влияние человека на облик Земли нельзя назвать уникальным, некоторые живые существа оказывали свое влияние гораздо дольше и привели к боле заметным последствиям. Следует понимать, что история человечества насчитывает всего несколько тысяч лет, но результаты его деятельности продолжают накапливаться; считается, что темпы изменения планеты человеком превышают темпы изменения Земли другими животными. Основное отличие человека от других животных в том, что он оказывает свое влияние на планету, совершенно осознанно, формируя ноосферу.
Список литературы
- А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10–11 класс. – М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник:
- Д.К. Беляев. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е издание, стереотипное. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
- В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. – 5-е издание, стереотипное. – М.: Дрофа, 2010. – 388
- В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология 10–11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е издание, дополненное. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с