На всех этих
этапах антропогенеза ярко выражена
внутривидовая борьба за существование
и главным фактором эволюции
гоминид выступает естественный
отбор (конкретная форма его
- групповой отбор).
С появлением
кроманьонцев (которые являются
представителями ныне существующего
вида Homo sapiens) процесс видообразования
у гоминид прекращается. Морфофизиологические
характеристики человека не изменились
со времени появления кроманьонцев.
По-видимому, на этом этапе естественный
отбор утрачивает ведущее значение
в развитии гоминид (в результате
доминирования социальных факторов)
и биологическая эволюция уступает
место социальной. В отличие от
животных, которые приспосабливаются
к природным условиям в результате
морфофизиологических изменений,
человек разумный переделывает
окружающую среду вокруг себя,
пользуясь орудиями труда, изготовляя
одежду, строя жилище, окультуривая
растения и одомашнивая животных,
а впоследствии (по мере научно-технического
развития) получает возможность
активного изменения природы
в глобальном масштабе. На фоне
возрастающей роли социальных
факторов, влияющих на развитие
человека, происходит стабилизация
структурно-физиологической организации
человека. поэтому сегодня не
приходится ожидать какого-либо
существенного изменения биологического
облика человека, сложившегося уже
у кроманьонцев. Происходящие в
человеческом обществе процессы
ведут к усилению "коллективного
разума" (развитию способов накопления,
хранения и передачи информации,
овладению более широким спектром
условий среды и т.д.), а не
к преимущественному размножению
отдельных "гениальных личностей".
Обобщая изложенное
выше, можно сделать следующее
заключение - происхождение человека,
как существа биосоциального, явилось
естественным и закономерным
результатом развития одной из
ветвей эволюции животного царства.
Современное человечество
представляет собой один вид
- Homo sapiens, в пределах которого
традиционно выделяют три основных
расы - европеоидную (евразийскую), австрало-негроидную
(экваториальную) и монголоидную (азиатско-американскую).
Расы - это исторически сложившиеся
группы людей, характеризующиеся
общностью наследственных физических
особенностей (цвет кожи, глаз и
волос, разрез глаз, очертания
головы и т. п.), являющихся второстепенными.
По основным же признакам, характерным
для человека (объем и строение
головного мозга, строение кисти
и стопы, форма позвоночного
ствола, строение голосовых связок,
способности к творческой и
трудовой деятельности), расы не
различаются.
Появление современного
вида людей (приблизительно около
100 тысяч лет назад) многие специалисты
связывают с Африканским континентом,
т. к. именно там были найдены
древние ископаемые останки кроманьонцев.
За ~ 70 тысяч лет человек современный
распространился на все континенты,
за исключением Антарктиды. Именно
с этим периодом связывают
процесс образования рас - расогенез.
Образование рас
- сложный процесс, многие расовые
признаки возникали путем мутаций,
но они могли возникать и
в результате таких эволюционных
факторов, как дрейф генов и
изоляции. С развитием цивилизации
роль естественного отбора и
изоляции начинает снижаться.
В результате усиления взаимодействия
между народами начинает проявляться
метисация (смешение рас), особенно
ускоряющаяся в наши дни, благодаря
возрастающим масштабам миграции
людей, разрушению социально-расовых
барьеров и т. п. По-видимому,
эти процессы приведут к исчезновению
расовых различий, хотя на это
и уйдут тысячи и тысячи
лет.
14. 4. Биосфера и
человек
Крупнейшим обобщением
современного естествознания является
учение о биосфере, созданное великим
русским ученым В.И. Вернадским. Огромное
мировоззренческое значение этого
учения (не говоря уже о его прикладной
ценности для человечества) состоит
в том, что оно вскрыло глубинные,
органические связи между неживой
и живой природой нашей планеты
и человеком.
Длительный период
добиологического развития нашей
планеты, определяющийся действием
физико-химических факторов, приводит
к появлению жизни. С момента
своего появления организмы существуют
и развиваются в тесном взаимодействии
с неживой природой - складывается
принципиально иная (планетарных
масштабов) система - биосфера. Развитие
жизни в результате биологической
эволюции, появление все более
многочисленных и сложноорганизованных
форм, превращает "живое вещество"
(термин, введенный В.И. Вернадским)
планеты в мощный геологический
фактор. Отмечая мощное воздействие
"живого вещества" на окружающую
среду, В.И. Вернадский писал: "Эволюция
видов переходит в эволюцию
биосферы". В результате эволюции
биосферы происходит появление
человека, с которым связано возникновение
нового этапа существования материи,
социального. Развитие человеческого
общества приводит к тому, что
деятельность человека оказывает
все усиливающееся воздействие
на биосферу и порождает целый
комплекс антропогенных экологических
факторов, влияющих разрушительно
на неживую и живую природу
планеты. Сейчас эти процессы
стремительно нарастают и угрожают
глобальной экологической катастрофой.
Преодоление этой кризисной ситуации
В.И. Вернадский связывал с
наукой. Именно в науке он усматривал
ту силу, которая обуславливает
новый этап в развитии биосферы:
"Так как среда жизни есть
организованная оболочка планеты
- биосфера, то вхождение в нее,
в ходе ее геологически длительного
существования, нового фактора
ее изменения - научной работы
человечества - есть природный процесс
перехода биосферы в новую
фазу, в новое состояние - в
ноосферу". В.И. Вернадский понимал
под ноосферой новый этап в
ее развитии, заключающийся в
разумном регулировании отношений
человека и природы (ноосфера
- "сфера разума"). Главная цель
в построении ноосферы заключается
в сохранении того типа биосферы,
в которой возник и может
существовать человек как вид.
Основная задача, стоящая перед
наукой, - планирование настоящего
во имя лучшего будущего. Задачей
сегодняшнего дня является исправление
нарушений в отношениях человека
и природы, вызванных научно-техническим
прогрессом.
Для дальнейшего
обсуждения современных проблем
взаимоотношений между человеком
и природой рассмотрим основные
понятия и представления о
биосфере - ее структуре, свойствах,
функционировании и эволюции.
14. 4. 1. Биосфера как
экосистема планетарного масштаба
Биология XIX века обогатила
естествознание теорией эволюции. Идеи
эволюционизма, исторический метод
исследования сразу же были восприняты
всеми естественными науками, прочно
вошли в их "обиход" и оказались
весьма плодотворными.
В биологии XX столетия
сформировалась и заняла лидирующее
положение новая отрасль - экология.
Сегодня экология оказывает все
усиливающееся влияние на естествознание,
науку в целом, а также на
все сферы деятельности человечества
- сельское хозяйство и промышленность,
экономику и политику, образование
и культуру. Экологизация науки,
сознания современного человека
и всех сфер его деятельности
определяется тем, что в условиях
научно-технического прогресса человечество
вступает в конфликт с природой.
Дальнейшее углубление этого
конфликта может привести к
глобальной катастрофе, в результате
которой погибнет все живое
на планете, в том числе,
и сам человек. Для предотвращения
грядущих бед должны быть коренным
образом пересмотрены взаимоотношения
человека с окружающей его
средой, его место в природе.
Существование и развитие человечества
должны соизмеряться с законами
развития биосферы. Основополагающее
значение для разработки стратегической
концепции взаимоотношений между
человеческим обществом и окружающей
средой имеют учение о биосфере
(В.И. Вернадский) и понятие о
биогеоценозах
(В.Н. Сукачев, 1940)
и экологических системах (А. Тенсли,
1935) как элементарных структурно-функциональных
единицах биосферы, экологической
системы планетарного масштаба.
Биогеоценоз (экосистема)
- это исторически сложившееся
сообщество организмов разных
видов (биоценоз), тесно связанных
между собой и окружающей их
неживой природой (биотоп) обменом
веществ и энергии. Биогеоценоз
пространственно ограничен (например,
озерный биогеоценоз) и относительно
однороден (как по видовому
составу живых существ, так
и по комплексу абиотических
факторов - свет, температура, соленость,
давление и т.д.). С функциональной
точки зрения биогеоценоз является
открытой системой, находящейся
в состоянии динамического равновесия.
Постоянное поступление солнечной
энергии определяет существование
этой системы. Ведущая активная
роль в процессах взаимодействия
компонентов биогеоценоза принадлежит
живым существам, т.е. биоценозу.
Функционально биоценоз подразделяется
на три группы организмов - продуцентов,
консументов и редуцентов, находящихся
в тесном взаимодействии друг
с другом и неживой природой
и объединенных трофическими (пищевыми)
связями.
Продуценты составляют
группу автотрофных организмов (фото-
и хемосинтетиков), которые потребляя
минеральные вещества из биотопа
и используя энергию солнечного
света (либо энергию, выделяемую
при окислении ими неорганического
субстрата) создают (синтезируют)
первичное органическое вещество.
К этой группе относятся растения
и некоторые бактерии.
Консументы - гетеротрофные
организмы, использующие готовые
органические вещества (в виде
пищи) как источники энергии и
веществ, необходимых для их
жизнедеятельности. К ним относятся
все животные, некоторые грибы,
бактерии и растения (растения-хищники
и растения-паразиты).
Редуценты - это
организмы-деструкторы, разлагающие
"остатки" отмирающих организмов
и возвращающие тем самым в
биотоп неорганические вещества,
которые были "изъяты" продуцентами.
Трофические отношения
между тремя названными компонентами
биоценоза определяют всю "экономику"
биогеоценоза - потоки энергии и
круговорот веществ. Продуценты,
поглощая минеральные вещества
и улавливая солнечную энергию,
создают органические вещества,
из которых строится их тело
(солнечная энергия, таким образом,
переводится в энергию химических
связей). Консументы, поедая продуцентов
и друг друга (растительноядные,
хищные, паразитические организмы)
расщепляют органические вещества
(пищи), используя их и высвобождающуюся
энергию для построения собственного
тела и обеспечения жизнедеятельности.
Наконец, редуценты разлагают
органические вещества мертвых
организмов, получая необходимые
им материалы и энергию. Редуценты
обеспечивают возврат неорганических
веществ, изъятых из биотопа
продуцентами, и теперь эти вещества
вновь поступают в "распоряжение"
продуцентов. Постоянное осуществление
круговорота веществ является
залогом длительного существования
биогеоценоза, несмотря на ограниченный
запас минеральных веществ. Взаимодействия
всех организмов биогеоценоза
между собой и с физической
средой характеризуются динамическим
равновесием (экологический гомеостаз
системы). Так, в благоприятный
по погодным условиям год (большое
число солнечных дней, оптимальные
значения температуры и влажности)
растения создают повышенный
объем биомассы. Обилие пищи обуславливает
массовое размножение грызунов,
что вызывает увеличение численности
хищников и паразитов, которые
сокращают число грызунов. Уменьшение
количества грызунов, по принципу
обратной связи, приводит к
сокращению численности хищников,
в результате гибели части
их от недостатка добычи. Таким
образом, восстанавливается исходное
состояние системы.
Биогеоценозы
являются структурно-функциональными
единицами биосферы, ее материально-энергетическими
ячейками и взаимосвязаны круговоротом
веществ и потоком энергии.
Обмен веществами между биогеоценозами
может осуществляться в газообразном,
жидком и твердом состояниях,
а также в форме живого вещества
(например, миграции животных). Свойства
биосферы определяются свойствами
слагающих ее биогеоценозов.
Понятие о биосфере
как особой оболочке Земли
(области распространения жизни)
было предложено австрийским
геологом Э.Зюссом в 1875 г. и
кардинально переработано и наполнено
новым смыслом выдающимся русским
ученым В.И. Вернадским (1926, 1940). Главным
содержанием его учения о биосфере
являются обобщения о роли
организмов в преобразовании
земной коры и создании биосферы,
о "живом веществе" как мощной
геологической силе. Биосфера по
Вернадскому - не только область
распространения жизни, но и
ее производная. Совокупность
организмов Земли участвуют во
всех протекающих в биосфере
процессах. Для обозначения этой
совокупности организмов В.И.
Вернадский и ввел понятие
"живого вещества", определил
его массу, химический состав
и энергию. Он показал, что
живое вещество определяет все
основные химические закономерности
в биосфере, ее особую динамическую
структуру и организованность. Раздел
учения о биосфере В.И. Вернадского,
посвященный эволюции биосферы и
роли человечества в этом процессе на
современном этапе, представляет сегодня
особый интерес.
Живые организмы
обитают в трех "оболочках"
планеты - литосфере (верхняя твердая
оболочка Земли), гидросфере (совокупность
океанов, морей, озер, рек и
т.п.) и атмосфере (газовая оболочка
планеты). Поскольку основным источником
энергии, обеспечивающей функционирование
биосферы, является лучистая энергия
солнца, то, в основном, живые существа
обитают в тех зонах, куда
поступает свет. Большая часть
видов живых организмов заселяет
поверхность литосферы и верхние
слои гидросферы (на границе с
атмосферой). Однако существование
части организмов возможно и
в неосвещаемых зонах. Так в
толщу вод и на дно водоемов
постоянно подают мертвые организмы,
экскременты, много органики заносится
(живыми организмами, потоками
воды и т.д.) в верхние слои
атмосферы. Именно поэтому живые
организмы встречаются во всей
толще гидросферы (до максимальных
глубин в океане - 11 км) и проникают
в литосферу до нескольких
десятков метров (например, дождевые
черви, корни растений), На глубине
3 км (в нефтеносных слоях) были
обнаружены своеобразные бактерии,
живущие за счет этого субстрата.
Живые организмы широко освоили
и нижние слои атмосферы - на
высоту до нескольких десятков
метров над поверхностью земли
(до такой высоты растения могут
выносить свои кроны и служить
местом обитания разных животных,
грибов, бактерий). Восходящие токи
воздуха используются некоторыми
птицами для подъема на высоту
в несколько километров (грифы,
беркуты и т.д.). Эти воздушные
потоки могут заносить на многокилометровую
высоту споры, цисты, семена
разных организмов. Определяя границы
биосферы, можно указать следующие
параметры - в атмосфере жизнь
встречается до 20 км (лимитирующий
фактор - ультрафиолетовое излучение),
в литосфере - до 2-3 км (лимитирующие
факторы - плотность среды, дефицит
кислорода, повышение температуры
до 1000С уже на глубине 3 км).