Экоцивилизация. Путь перемен ради жизни

Л. К. Фионова

Что такое экономика с точки зрения природы.? Почему, при всей своей технологичности, современная экономика недалеко ушла от хозяйства первобытного человека? Как уравновесить человеческие потребности с природными процессами? Как построить будущее, в котором природа играет главную роль, а человек, вдохновляясь ею, учится у природы и сверяет с ней каждый свой шаг?Книга «Экоцивилизация» – это приглашение к действию, подкрепленному знанием, творчеству, вдохновленному природой.

Глава 1. Биосфера как пример разумного жизнеустройства

1.1. Дом для всего живого

Понятие биосферы многогранно. Это и часть природной среды, заселённая живыми организмами и «плёнка жизни» на поверхности планеты и глобальная экосистема Земли. Биосфера начала формироваться 3,8 млрд. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она охватывает всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. В ней обитает около 9 000 000 видов растений, животных, грибов и микроорганизмов. Человек тоже является частью биосферы. Точнее являлся до тех пор, пока не стал строить свою собственную искусственную среду обитания.

Учение о биосфере

Вернадский Владимир Иванович

(12 марта 1863 г. — 6 января 1945 г.)

Русский естествоиспытатель и мыслитель, с 1925 года — академик Академии Наук СССР (АН СССР)

Создатель учения о биосфере

Для раскрытия сущности экоцивилизации, биосферу целесообразно представить как дом для всех живых организмов на планете. Поэтому будем рассматривать в первую очередь средообразующую функцию этого «дома». Впервые биосферу, как глобальную систему жизнеобеспечения, сформировавшуюся на космическом теле — планете Земля, описал В. И. Вернадский в своей книге «Биосфера», состоящей из двух очерков: «Биосфера в космосе» и «Область жизни». Позднее учение о биосфере было развито Вернадским в большой, но незаконченной монографии «Химическое строение биосферы Земли и её окружения», которая была опубликована через 20 лет после его смерти.

В. И. Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Так, жизнь является великим, постоянным и непрерывным нарушителем химической косности поверхности нашей планеты. Ею в действительности определяется не только картина окружающей нас природы создаваемая красками, формами, сообществами растительных и животных организмов, трудом и творчеством культурного человечества, но её влияние идёт глубже, проникает более грандиозные химические процессы земной коры»⁴.

Средообразующая роль биосферы состоит в создании и непрерывном поддержании планетарных химических и физических (климатических) факторов. Жизнь является главной силой, преобразовавшей Землю. Биосфера полностью изменила доступную часть пространства планеты. Привычные для нас условия жизни, в первую очередь кислородная атмосфера и современный климат, являются «заслугой» биосферы, которая создавала и стабилизировала их на протяжении последних 320 миллионов лет. Без этой биотической регуляции, среда на безжизненной Земле представляла бы некий промежуточный вариант между условиями, наблюдаемыми сейчас на поверхности Венеры и Марса. На Земле неизбежно установилось бы химическое равновесие, такое же, как наблюдаемое сейчас на этих планетах: вселенское спокойствие, изредка нарушаемое падением метеоритов и выносом вещества из недр планеты газовыми струями и вулканическими извержениями.

Рассмотрим, как был основан и постепенно строился наш общий дом.

Зарождение жизни

Когда вверху не названо небо,

А суша внизу была безымянна,

Апсу первородный, всесотворитель,

Праматерь Тиамат, что всё породила,

Воды свои воедино мешали.

(Вавилонская поэма «Энума Элиш», II тыс. до н.э.)

Юная Земля

Жизнь зародилась на Земле в совершенно невообразимых по сегодняшним представлениям условиях. Наша планета в те далекие времена — 3,8 миллиардов лет назад — была представлена только ландшафтами неприветливой, суровой и холодной пустыни с черным небом, на котором сияли яркие, немерцающие звезды. Солнце было желтым и слабо греющим (его светимость была приблизительно на 30% ниже современной). Луна находилась на расстоянии всего 19 — 25 тыс. км от поверхности Земли. Её непомерно большой диск был по видимым размерам в 300 раз больше современного. Луна была расплавлена, поэтому днем и ночью она светилась темно-красным светом и, так как имела огромные видимые размеры, то заметно обогревала земную поверхность. На лике Луны еще не было привычных для нас «морей».

Пустынный пейзаж первозданной Земли временами нарушался лишь выбросами первичной горной породы — реголита от беззвучных взрывов падавших на Землю астероидов. Удивительным тогда было и стремительное движение Солнца. Вследствие большой скорости вращения Земли вокруг собственной оси сутки продолжались не более 6-ти часов. Фазы Луны менялись буквально на глазах, проходя весь цикл от новолуния до полнолуния и обратно за 8 — 10 часов. Однако самой впечатляющей была практически непрерывная череда землетрясений, вызываемых интенсивными приливными деформациями Земли. Вместе с движущимися вслед за Луной приливными «горбами» в твёрдом веществе Земли, высота которых превышала 1,5 км, эти землетрясения дважды за каждые 18 — 20 часов потрясали первозданный земной ландшафт.

Создание планетарной среды обитания («терраформирование», говоря современным языком) заняло у природы не один миллиард лет. Царства флоры и фауны, формы жизни, биологические виды и отдельные живые организмы сменяли друг друга, приспосабливаясь к изменяющейся окружающей среде. В табл. 1.1 показана геохронологическая шкала, в которой выделены этапы эволюции биосферы, в процессе которых происходило изменение условий обитания и образование новых форм жизни на Земле.

Таблица 1.1. Геохронологическая шкала

Земля в архейской эре

Сколько раз меняла лицо Земля,

Сбрасывая уборы,

Сколько раз поглощали сушу моря,

Из морей поднимались горы.

(Вероника Тушнова, «Миллион лет до нашей эры»)

К началу архея Луна отдалилась от Земли на расстояние около 160 тыс. км, но все же ещё приблизительно в 2,4 раза была ближе к Земле, чем сейчас. В то время наша планета вращалась вокруг своей оси с высокой скоростью, в году было ещё около 890 коротких суток, продолжительностью всего 9,9 часов. С большой скоростью вращалась и Луна вокруг Земли, поэтому лунные приливы амплитудой до 360 см деформировали земную поверхность через каждые 5,2 часа. К концу архея вращение Земли уже существенно замедлилось и в году насчитывалось только 460 суток продолжительностью по 19 ч. Резко упала к этому времени и амплитуда приливных деформаций Земли — до 45 см в твёрдом веществе, поэтому Луна практически перестала влиять на тектоническую активность Земли.

В архейской эре Земля обзавелась достаточно мощной атмосферой. Эта атмосфера состояла из газов, прорывавшихся из расплавленных недр планеты, поэтому получила название вулканической. В табл.1.2 представлен химический состав той, древнейшей атмосферы. В таблице также приведены данные, показывающие, что ближайшие к Земле планеты солнечной системы и сейчас имеют подобную атмосферу. Нынешняя кислородная атмосфера Земли — целиком и полностью является результатом деятельности живых организмов биосферы, осуществлявшейся на протяжении всей её эволюции.

Таблица 1.2. Химический состав атмосферы планет Солнечной системы⁵

Главным достижением архейской эры является зарождение жизни на Земле. Происхождение жизни на Земле является крайне сложным вопросом. Считается, что такие особенности молодой Земли, как дегазация первичного вещества, высокая пористость и сорбционная ёмкость реголита могли обеспечить благоприятные условия для формирования сложных органических соединений. Связано это с тем, что первозданный реголит и первичные вулканические горные породы Земли содержали в изобилии в свободном состоянии хром, железо, кобальт, никель, свинец, платину и некоторые другие металлы, обладающие активными каталитическими свойствами по отношению к синтезу органических соединений.

Анаэробные прокариоты. Они были первыми

По мере дегазации недр Земли и развития гидросферы — выделения воды в виде свободной жидкости, возникшие в грунте наиболее примитивные формы жизни, вероятно, еще в виде простых ассоциаций сложных органических молекул или содержащих рибонуклеиновые кислоты образований, могли переместиться в воду молодого Мирового океана раннего архея. В результате, в архейской эре появились самые примитивные одноклеточные организмы — цианобактерии и водоросли-прокариоты (безъядерные клетки), уже ограниченные от внешней среды защитными полупроницаемыми мембранами, но еще не обладаюшие обособленным ядром. По-видимому, тогда же появились и первые фотосинтезирующие одноклеточные микроорганизмы — сине-зелёные водоросли, способные окислять железо, так как кислорода в первичной вулканической атмосфере Земли практически не было.

В настоящее время атмосфера Земли более чем на 20% по объёму состоит из свободного кислорода, который есть не что иное, как «побочный» продукт фотосинтеза цианобактерий, водорослей и высших растений за всю историю биосферы. Для того чтобы кислород начал накапливаться в атмосфере, хотя бы часть образованного в ходе фотосинтеза вещества должна быть выведена из круговорота, то есть не перерабатываться его потребителями. Кислород преобразуют все дышащие многоклеточные организмы, микроорганизмы, разлагающие органическое вещество и растения в темновой фазе фотосинтеза. В архее этих потребителей ещё не было, поэтому кислород расходовался на окисление горных пород, в изобилии содержавших железо. Так образовались месторождения железных руд, которые сейчас разрабатываются человеком, например Курская магнитная аномалия, сформировавшаяся более 2 млрд. лет тому назад⁶.

Накопление О₂ в атмосфере, в % от современной концентрации

Поэтому в течение примерно 300 миллионов лет деятельность цианобактерий в архейской эре не приводила к заметному увеличению содержания кислорода в атмосфере. Ситуация изменилась, когда произошли коренные изменения в твёрдом веществе планеты, связанные в первую очередь с уходом железа вглубь Земли и образованием металлического ядра. Сток кислорода из атмосферы практически прекратился, и началось его накопление, как это показано на приведённом графике.

Земля в протерозойской эре

В конце архея произошла глобальная перестройка нашей планеты, связанная с катастрофическим событием — выделением в центре Земли плотного железного ядра. Именно в это время на рубеже архейской и протерозойской эры, около 2,6 млрд. лет назад, сформировался первый в истории Земли единый суперконтинент — Моногея. Она образовалась на одном из географических полюсов Земли. Затем, благодаря действию центробежных сил, континентальный массив начал смещаться на экватор планеты. По этой причине Моногея раскололась, и её части начали скольжение по жидкой мантии Земли к экватору.

Протерозойская эра предоставляла собой бурный тектонический период. В результате выдавливания из недр, перемещения, столкновения, складкообразования, к концу протерозоя сформировались два древнейших материка — Лавразия и Гондвана. Протерозойская эра была отмечена тремя периодами оледенения. Резкие глобальные похолодания климата Земли отмечались, начиная с 2,5 млрд. лет назад до окончания протерозоя 570 млн. лет назад. К тому же светимость Солнца в протерозое оставалась на 10% ниже современной.

Атмосфера в протерозойскую эру претерпела глобальное изменение. Вследствие интенсивного растворения углекислого газа в Мировом океане и связывания его в карбонатных отложениях, доля СО₂ в атмосфере снизилась до долей процента, основную массу атмосферы составил азот. Также, в атмосфере, благодаря жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов, плававших в протерозойском океане, начало нарастать содержание кислорода. К концу протерозойской эры концентрация кислорода составила 10% от современной. Росту концентрации способствовало прекращение поступления на поверхность чистого железа — главного поглотителя кислорода в архее.

Новые химические условия атмосферы — поступление кислорода и удаление углекислого газа обусловило появление новых форм жизни, основанных на потреблении О₂ для окисления органического вещества в процессах дыхания, сопровождающихся выделением СО₂. Так, примерно 2,0 млрд. лет назад возникли первые одноклеточные ядерные организмы — эукариоты. К концу протерозойской эры появились первые многоклеточные водные организмы — водоросли, кораллы, черви.

В протерозое на первое место по влиянию на процессы эволюции Земли вышли живые организмы. Поэтому дальнейшая история Земли получила название фанерозой — эпоха явной жизни. Действительно, влияние жизни на химический состав и физические характеристики природных сред — атмосферы, гидросферы и литосферы всё время возрастало в процессе биологической эволюции. Биосфера стала ведущим геологическим, химическим и физическим фактором на Земле.

Земля в палеозойской эре

В палеозое материки Лавразия и Гондвана вновь состыковались, образовав большой суперконтинент, названный Пангея. В дальнейшем она стала источником образования тектонических плит всех современных континентов.

Химический состав воды в Мировом океане приблизился к современному. В процессе накопления донных отложений главную роль стали играть биологические процессы. Палеозой характеризуется формированием океанической коры и мощными донными отложениями известняка и доломита в каменноугольном периоде, главную роль в образовании которых, сыграли живые организмы.

В атмосфере происходил неуклонный рост концентрации кислорода. В девонском периоде концентрация О₂ приблизилась к современной. В то же время концентрация СО₂ возросла с 0,1% до 0,4% по массе. В верхних слоях атмосферы в ордовикском периоде начал образовываться озоновый слой. Климат палеозоя — теплый, средняя температура в каменноугольном периоде составляла +26°С. В начале эры климат был сухой, затем — умеренно влажный. Палеозой отмечен двумя оледенениями с глобальным похолоданием в каменноугольном и в пермском периодах.

Главным завоеванием живых организмов в палеозое был выход на сушу в силурийском периоде. Произошло появление первых позвоночных — рыб в ордовикском периоде и первых наземных растений в девонском периоде. Каменноугольный период характеризуется бурным расцветом растительности на суше, которую составляли гигантские хвощи, плауны, папоротники. В этом периоде образовались практически все современные залежи угля, нефти и газа.

В каменноугольном периоде появились первые рептилии и насекомые. В пермском периоде наступил кризис, произошло самое массовое в истории биосферы вымирание водной и наземной флоры и фауны. На суше образовались обширные пустынные участки. Но биосфера смогла пережить эту катастрофу, сохраниться и восстановиться в прежнем масштабе, чтобы двинуться дальше по ступеням эволюции.

Земля в мезозойской эре

В мезозое происходил дальнейший раскол Пангеи и раздвижение её тектонических плит. К концу мезозойской эры она полностью разъединилась на составные части.

Объем гидросферы достиг современного уровня. К концу мезозоя площадь свободных вод составила 81% всей поверхности Земли.

В мезозое установилась современная циркуляция атмосферы. Климат был тёплым, средняя температура доходила до +24,5°С в юрском периоде. В меловом периоде наблюдалось глобальное похолодание.

В океане наблюдалось господство беспозвоночных, расцвет моллюсков. На суше наступило господство рептилий и амфибий. На мезозойскую эру приходится расцвет динозавров. Из растительности преобладали хвойные деревья и папоротники. Появились первые цветковые растения. Произошло появление первых бабочек, древних птиц и примитивных млекопитающих в юрском периоде. В меловом периоде произошла катастрофа — массовое вымирание динозавров.

Земля в кайнозойской эре

В кайнозое сформировалась литосфера с современными материками. Произошло охлаждение вод Мирового океана. Уровень океана понизился. Климат кайнозоя — преимущественно холодный. Только в палеогеновом периоде был теплый климат со средней температурой +22°С, который сменился похолоданием.

В каждом периоде наблюдалось оледенение. Оледенение неогенового периода привело к массовому вымиранию примитивных млекопитающих. На Земле образовались степи и пустыни. В растительном царстве наступило господство цветковых растений. В фауне безраздельно господствовали млекопитающие, в неогеновом периоде наступил расцвет мамонтов и копытных. В антропогеновом периоде завершилось формирование современной флоры и фауны и произошло генетическое выделение предков современного человека, то есть человечество начало формироваться как биологический вид.

1.2. Экосистемы — «квартиры» биосферы

И мы вглядываемся в звёзды,

Точно видим их первый раз,

Точно мир лишь сегодня создан

И никем не открыт до нас.

И таким он кажется новым

И прекрасным не по летам,

Что опять, как в детстве, готовы

Мы дарить имена цветам.

(Вадим Шефнер «Детство», 1938 г.)

Структурной единицей биосферы является экологическая система. Экосистема — это сообщество представителей живых организмов разных видов растений, животных и микробов, населяющих определенное место обитания и объединенных взаимоподдерживающими потоками вещества, энергии и информации. Потоки энергии формируют структуру питания участников экосистемы, обеспечивают видовое разнообразие и круговорот вещества. Экосистемы охватывают всю сушу, Мировой океан и почву. Они бывают самыми разными — водными и наземными, фототрофными — использующими энергию Солнца и хемотрофными — использующими энергию химических соединений и источников теплоты. Экосистемы могут иметь большую протяжённость, занимая целые географические зоны на континентах — биомы, а могут быть локальными — лес, пруд, поляна, холм, оазис).

Энергия жизни в экосистемах

Лучи того, кто движет мирозданье,

Всё проницают славой и струят

Где — большее, где — меньшее сиянье.

Я в тверди был, где свет их восприят.

(Данте Алигьери «Божественная комедия», 1321 г.)

Экосистемы на поверхности суши и приповерхностного слоя Мирового океана в подавляющем большинстве являются фототрофными. В. И. Вернадский так описывал значение Солнечной энергии для жизнедеятельности организмов в биосфере — глобальной экосистеме Земли: «Лик Земли становится видным, благодаря проникающим в него световым излучениям небесных светил, главным образом Солнца. Космические излучения вечно и непрерывно льют на лик Земли мощный поток сил, придающий совершенно особый, новый характер частям планеты, граничащим с космическим пространством. Благодаря космическим излучениям биосфера получает во всём своём строении новые, необычные и неизвестные для земного вещества свойства.

Дети Солнца. Поклонение Атону. Древнеегипетский рисунок

Вещество биосферы благодаря им проникнуто энергией; оно становится активным, собирает и распределяет в биосфере полученную в форме излучений энергию, превращает её в конце концов в энергию в земной среде свободную, способную производить работу. Благодаря этому история биосферы резко отлична от истории других частей планеты. Она в такой же, если не в большей, степени есть создание Солнца, как и выявление процессов Земли. Древние интуиции великих религиозных созданий человечества о тварях Земли, в частности о людях как детях Солнца, гораздо ближе к истине. Твари Земли являются созданием сложного космического процесса, необходимой и закономерной частью стройного космического механизма, в котором, как мы знаем, нет случайности»⁷.

Экосистема — образец общественного устройства

Мёбиус Карл Август

(7 февраля 1825 г. — 26 апреля 1908 г.)

Немецкий зоолог

Главной целью существования биосферы на всех этапах её эволюции было поддержание условий, необходимых для жизни на планете, сохранение жизни как таковой. Параметры среды на планете хотя и менялись, но никогда не становились столь катастрофическими, чтобы погибла вся биосфера. «Память» биосферы, «груз эволюции» в виде генетической наследственности живых организмов, позволила не терять и приумножать удачные эволюционные находки, являющиеся, по сути, технологиями выживания, и потому процесс эволюции биосферы вёл к появлению все более и более сложных форм организации живого.

Можно сказать, что эволюция биосферы — это создание и накопление способов её выживания. Наиболее важным шагом явилось «изобретение» экосистем. Эта «инновация» позволила создать механизм непрерывного синтеза и справедливого распределения пищевых ресурсов среди всех «жителей» Земли. Впервые этот механизм заметил немецкий биолог Карл Мёбиус в XIX веке.

Состав экосистемы. «Всё связано со всем»

Изучая комплексы сплошных многослойных поселений устриц в Балтийском море, которые образуют на песчаных отмелях так называемые устричные банки, Мёбиус обнаружил устойчивый комплекс живых организмов, постоянно присутствующих вместе в различных местах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых условий среды обитания. В книге «Устрицы и устричное хозяйство», опубликованной в 1877 г., Мёбиус поместил главу «Устричная банка как биологическое сообщество или биоценоз», в которой так описал своё открытие: «Каждая устойчивая устричная банка некоторым образом есть община живых существ, которые именно на этом месте находят все условия, необходимые для их развития и существования»⁸. Мёбиус предложил назвать такую «общину» биоценозом, термином, производным от греческих слов «биос» — жизнь и «ценозис» — сообщество. Понятие биоценоза, образуемого взаимодействием различных растительных и животных видов является ключевым для изучения экосистем. Потому работа Карла Мёбиуса заложила основы экологии как науки, выделившейся из общей биологии на рубеже XIX и ХХ веков.

Замкнутый круговорот вещества в экосистеме

Биологической основой каждой фототрофной экосистемы является наличие трех блоков, состоящих из групп живых организмов, выполняющих различные функции — производителей ресурсов (продуцентов), потребителей ресурсов (консументов) и утилизаторов отходов (редуцентов). Главной функциональной особенностью экосистем является замкнутый круговорот вещества, включающий в себя как «живую», биотическую составляющую, так и «мёртвое», абиотическое вещество природных сред, охватываемых экосистемой. Круговорот происходит под действием потребляемой внешней энергии и регулируется деятельностью живых организмов, включённых в структуру экосистемы. В результате круговорота вещества пищевые ресурсы, необходимые для существования каждого из биологических видов, входящих в биоценоз экосистемы, становятся возобновляемыми, а отходы жизнедеятельности почти полностью утилизируются путём превращения в новые ресурсы. И так происходит бесконечное число раз, поэтому можно сказать, что в биосфере осуществляется непрерывный замкнутый «обмен веществ».

Первичные экосистемы сформировались в кембрийском периоде палеозоя в виде колоний цианобактерий. Через эти колонии проходил поток воды, поэтому круговорот веществ в них был замкнут, по-видимому, не более чем на 20%. Дальнейшая эволюция экосистем шла в направлении уменьшения потерь вещества, вовлечённого в биотический круговорот. Это происходило по причине все более эффективной утилизации отходов жизнедеятельности благодаря увеличению разнообразия биологических видов, составляющих биоценозы экосистем. Степень замкнутости круговорота веществ в экосистемах непрерывно возрастала в ходе эволюции биосферы, и к антропогеновому периоду кайнозоя достигла, видимо, предельного значения в 99%. Строго говоря, оставшийся процент вещества всё же составляют «отходы» экосистем, но биосфера их эффективно утилизирует с помощью процессов гумификации и биокристаллизации. Гумификация консервирует свободные, но не усвоенные биоценозом соединения временно, до востребования их из почвы растительным сообществом, а биокристаллизация — необратимо захоранивает токсичные и потенциально опасные вещества в земной коре⁹.

Появление в биосфере новых видов со своими функциональными «обязанностями» продуцента, консумента или редуцента увеличивает степень замкнутости круговорота вещества. Включение нового участника в экосистему возможно только при наличии или возникновении в ней «свободных» т.е. выпадающих из круговорота ресурсов. Но имеется множество факторов, которые препятствуют включению новых видов в биоценозы и тогда происходит их естественное вымирание.

Насколько более сплочённым, чем человеческое общество, является биологическое сообщество, показывает В. Г. Горшков, отмечая, что «В современной окружающей среде может существовать множество различных видов живых организмов, включая разнообразные культурные сорта растений и породы животных. Однако произвольный набор жизнеспособных организмов не может обеспечить устойчивость окружающей среды. Только строго определенный набор видов организмов, образующих жестко скоррелированные сообщества, способен поддерживать состояние среды на приемлемом для жизни уровне. Каждый вид сообщества выполняет строго определенную работу по стабилизации окружающей среды. В сообществе нет видов-бездельников, не выполняющих никакой работы, и тем более видов-разбойников, разрушающих скоррелированность сообщества»¹⁰.

Согласитесь, что в этом тексте описано гораздо больше высоких общественных отношений, свободных от негативных социальных проблем и направленных не только на служение обществу, но и на благо всех живых существ на планете, чем во всём придуманном людьми «научном коммунизме». А между тем, Природа создала не один единственный образец справедливого общественного устройства, а несколько больших экосистем, коренным образом отличающихся по составу участников и климатическим условиям, но построенных и функционирующих по одним и тем же принципам. Это мировые биомы — экологические системы, занимающие громадные пространства на суше и охватывающие целые географические зоны на разных континентах Земли.

Биомы — «страны», основанные биосферой

Биомы на суше

К моменту появления человека биосфера охватила собой весь мировой океан и всю сушу Земли, разместив в различных климатических зонах протяжённые экосистемы — биомы. Биом — это суперэкосистема, охватывающая собой большую природную зону, в которой «бок о бок» сосуществует множество сходных по составу биоценозов экосистем. Таких гигантских систем на Земле существует всего 9 типов. Передвигаясь от высоких широт к экватору, можно увидеть на разных континентах последовательно сменяющие друг друга однотипные биомы: тундру, бореальные леса — тайгу, широколиственные леса — дубравы, луга — степи и прерии, тропическое редколесье — саванну, экваториальные леса — джунгли и сельву. Так же, в отдельных районах могут встретиться средиземноморское редколесье — чапараль, экосистемы высокогорья — альпийские луга и оазисы пустынь. «Привязка» биомов к климатическим зонам настолько чёткая, что экологи всего по трём параметрам местности: географической широте, годовому количеству осадков и высоте над уровнем моря могут абсолютно точно указать, какой именно биом располагается на этой территории.

Джунгли Африки

Видовой состав мировых биомов суши чрезвычайно разнообразен. Водные экосистемы, даже наиболее богатые биоразнообразием экосистемы Мирового океана — коралловые рифы, не обладают и малой долей такого количества растительных и животных сообществ. Наибольшим числом биологических видов, входящих в биоценоз, на суше обладают влажные экваториальные леса. Так, в сельве Южной Америке живут вместе более 150 000 видов растений, животных и насекомых. Биомы на разных континентах удивительно внешне схожи друг с другом. Тундра и тайга Канады очень похожи на Крайний Север и Сибирь России. Прерия Великих Равнин США отличается от Российских степей разве что только цветовой гаммой. Конечно, состав и структура биомов различных регионов различаются, но определить эти различия способен только исследователь, досконально изучивший состав биоценозов в различных местностях. Так, весьма примечателен пример, описанный Жюль Верном в романе «Пятнадцатилетний капитан» — случай придуманный автором, но вполне реалистичный, когда герои книги долгое время шли по джунглям Африки, полагая, что находятся в Южноамериканской сельве. Первым вопрос о несоответствии биомов поставил именно учёный, заметив отсутствие некоторых растительных видов — каучуконосов.

Сходство друг с другом биомов одного типа вполне объяснимо тем, что эти региональные экосистемы биосферы выполняют вполне определённые сходные задачи. Главной целью существования биомов является максимизация продуктивности первичной фотосинтетической биомассы. Эту функцию выполняют зелёные растения-продуценты, единственная группа биологических видов в экосистемах, способная преобразовывать Солнечный свет и простые минеральные вещества — углекислый газ, воду, нитраты и фосфаты калия и кальция в сложные органические вещества — белки, жиры, углеводы, витамины.

Сельва Южной Америки

Биомы одного типа на разных континентах

Только фотосинтетические растения способны создавать энергетически насыщенную связь «углерод-углерод», от которой зависит существование всех остальных форм жизни на Земле. Таким образом, растения — первичные продуценты создают единственный, общий для всех остальных биологических видов пищевой ресурс. Всё что мы едим, будь то растительная или животная пища — получено от растений, а ими — от Солнца. За сотни миллионов лет эволюции биомы биосферы вышли на абсолютный максимум первичной фотосинтетической продуктивности. Это подтверждается «застывшей» формой биоценозов биомов — при отсутствии внешних губительных катаклизмов, видовой состав региональных экосистем может сохраняться в неизменном составе бесконечно долго — друг друга сменяют только поколения организмов одного и того же биологического вида.

И вот, в такой совершенной, прекрасно отлаженной и безупречно работающей системе региональных биомов биосферы появился очередной организм — человек.

1.3. Человек в биосфере

Как трудно было им, единственным,

На человеческом рассвете,

На неуютной и таинственной,

На необстроенной планете.

На них презрительными мордами,

Как на случайное уродство,

Посматривали звери, гордые

Своим косматым первородством.

(Вадим Шефнер, «До Прометея», 1965 г.)

Итак, к моменту появления первых предков человека около 2-х миллионов лет тому назад, Природа в ходе почти 4 млрд. лет эволюции уже создала мощную биосферу, питающуюся от Солнечной энергии и полностью изменившую химический состав и физические процессы на Земле. Биосфера охватила всё доступное пространство планеты, развернула в полную силу биомы на суше и водные экосистемы в Мировом океане и отладила в них замкнутые круговороты веществ, обеспечивающие непрерывное воспроизводство пищевых ресурсов для каждого живого существа. Была достигнута настолько высокая замкнутость природных круговоротов, что в биосфере практически перестали присутствовать «отходы» — ненужное вещество почти полностью перерабатывалось организмами-редуцентами экосистем в химические соединения, пригодные для питания растений. Так был замкнут бесконечный поток трансформации вещества биосферой. Каково же было место человека в этом круговороте жизни?

Что есть человек?

Человек входит в группу организмов-консументов биосферы, то есть — призван потреблять биомассу, чтобы получать энергию для своей жизнедеятельности за счёт окисления органических веществ в процессе дыхания. Ещё более конкретно, человек является консументом-гетеротрофом, так как способен потреблять одновременно пищу как растительного, так и животного происхождения. Большинство крупных наземных консументов, таких как медведи, тигры, волки находятся на самом верху пищевой пирамиды. Следовательно, для их пропитания требуются обширные территории, занятые растительными сообществами экосистем, достаточные для того, чтобы обеспечить травоядных консументов — слонов, антилоп, кроликов таким количеством пищи, чтобы они, в свою очередь, смогли послужить пищей для достаточного количества хищных биологических видов. Поэтому крупные животные обычно встречаются на ограниченной территории разных биомов, будучи «вписаны» в биоценозы конкретных экосистем. С человеком получилось не так. Он был не особо нужен биосфере.

Борьба за экологическую нишу. Зденек Буриан «Саблезубый тигр», 1952 г.

Люди, с самого начала своего появления в биосфере не были жестко «прикреплены» к одному из биологических сообществ конкретного биома. Так произошло, потому что человек представляет собой второстепенный, так называемый «ремонтный» вид. Значение таких видов невелико при «штатном» режиме работы экосистем и проявляется только при наступлении каких-либо катаклизмов, сопровождающихся катастрофическим исчезновением, полным вымиранием одного или нескольких основных видов, на которых держится биоценоз. В этом случае образуется избыточный пищевой ресурс, в экосистеме возникает свободная ячейка жизнеобеспечения — экологическая ниша. Опустевшую экологическую нишу и может занять ремонтный вид, чтобы поддержать слаженную работу биоценоза и предотвратить полное разрушение экосистемы. Среди растительного сообщества, ремонтным видом является, например, ель. После обширных пожаров, тайга зарастает в первую очередь ельником, который только спустя много десятилетий сменяется основными участниками биома — соснами и кедрами. А ёлкам-семенам при этом приходится искать себе новое пожарище. Так же и первые люди были вынуждены скитаться по всей планете, чтобы найти себе пригодное для жизни место, освободившееся в результате того или иного «несчастного случая», приключившегося с коренными обитателями биоценозов.

В силу принципа сменяемости видов в процессе развития биоценоза, люди не могли очень долго оставаться на одном месте. Они не имели ни острых когтей, ни толстой шкуры, ни острого слуха, ни быстрых ног, необходимых для того, чтобы конкурировать или хотя бы спасаться от истинных «царей горы» пищевой пирамиды экосистемы — хищных млекопитающих. С самого начала своего существования человек никогда не был никаким «венцом творения» и «царём Природы». Зародившись сперва где-то в Северной Африке, скитался потом по всей Земле этот малоценный ремонтный вид и пробавлялся только тем кормом, который мог найти под ногами и иногда мелкими животными и рыбой, когда те не успевали стать законной добычей настоящих властителей мировых биомов. Пищевых ресурсов для человека, таким образом, было мало. А бродящих по суше видов людей становилось всё больше.

Поэтому основная борьба за ресурсы в те далёкие времена развернулась не между человеком и остальным животным миром, а между самими людьми. Отголоски этого противостояния мы испытываем на себе до сих пор в виде войн, вооруженных конфликтов, международного терроризма и бандитизма.

Древнейший геноцид

Листьям в дубравах древесных подобны сыны человеков:

Ветер одни по земле развевает, другие дубрава,

Вновь расцветая, рождает, и с новой весной возрастают;

Так человеки: сии нарождаются, те погибают.

(Гомер, «Илиада», Песнь 6. IX — VIII вв. до н.э.)

Эволюционное древо человека

История становления человечества — это конкурентная борьба нескольких биологических видов. Антропологам известно множество видов человека, многие из которых никак не являются нашими предками, а находятся на тупиковых ветвях эволюции биологического вида Хомо сапиенс. Таков, например, Человек прямоходящий. Более всего способствовало выживанию освоение технологии изготовления каменных орудий труда Человеком умелым примерно 1,5 млн. лет назад. А. В. Марков пишет: «В Африке плотность населения и разнообразие гоминид были куда выше, чем в Евразии. Здесь еще долго бок о бок с Человеком прямоходящим жили Человек умелый и парантропы, представители некоторых популяций, относимых к разным видам. Самих прямоходящих было больше. В такой разнообразной и насыщенной среде эволюция шла быстрее. Вероятно, сказывались и более острая конкуренция — стимул для эволюционной «гонки вооружений». Проявилось это, прежде всего в развитии каменных технологий.¹¹

Исчезновение многих «альтернативных» биологических видов человека в процессе эволюции говорит о том, что древняя конкуренция людей была тотальной войной на уничтожение противника. Побеждённые были обречёны на полное исчезновение из «анналов» биосферы, так как не имели шансов на выживание ни в виде рабов, так как рабство тогда ещё не изобрели, ни в качестве «наложниц» победителей, так как сильные межвидовые различия не позволяли произвести жизнеспособное совместное потомство. Поэтому, история древнейшего человечества — это фактически геноцид оказавшихся неконкурентоспособными биологических видов, о которых нам сейчас известно только по их сохранившимся ископаемым останкам.

Так, около 350 тыс. лет назад основными конкурирующими видами людей были питекантропы и синантропы. Окончательную победу одержали синантропы, которые смогли «приручить огонь», говоря научным языком — освоить термотехнологии для приготовления пищи и обогрева жилища.

Спустя сотни тысяч лет на мировую арену вышли неандертальцы и кроманьонцы, которые сражались за выживание примерно 45 тыс. лет назад. Опустим представляющий академический интерес для учёных вопрос о том, кто был древнейшим предком неандертальцев и кроманьонцев. Эволюционное древо человека имеет ряд разрывов, обозначенных знаком вопроса на приведённом выше рисунке. Для нашего повествования важно лишь то, что окончательную победу около 30 тысяч лет назад одержали кроманьонцы, которые и стали прародителями современного человечества, сформировав единый биологический вид Хомо сапиенс — Человека разумного. Неандертальцы были стёрты с лица Земли абсолютно, хотя и имели вид, близкий к современному человеку, но всё же генетически сильно от него отличаясь.

Эти генетические различия, можно сказать — несовершенство строения организма и обусловили проигрыш неандертальцев. Считается, что одержать победу в войне кроманьонцам позволило развитие речи, давшей возможность взаимной координации действий отдельных воинов при нападении на стан врагов. Речевые команды, отдаваемые наиболее опытным командиром, позволяли обучать «новобранцев» и осуществлять эффективные атаки на поселения неандертальцев. Последние так и не смогли овладеть сложной, членораздельной речью в силу особенностей строения гортани — у них было генетически обусловленное плоское строение нижнего свода черепа. Неандертальцы же обладали наследственным признаком — дугообразным строением свода черепа, что позволило развиться подвижной гортани и сложному речевому аппарату.

Необходимость предков постоянно бороться за выживание, максимально используя генетические преимущества своего организма и непрерывно совершенствуя приобретённые навыки, привело потомков неандертальцев к коренному эволюционному скачку, имеющему колоссальное значение для дальнейшего развития всей человеческой цивилизации — пробуждению разума!

Что такое разум?

Когда-то темный и косматый зверь,

Сойдя с ума, очнулся человеком —

Опаснейшим и злейшим из зверей —

Безумным логикой

И одержимым верой.

Разум

Есть творчество навыворот.

(Максимилиан Волошин «Мятеж», 1923 г.)

Обычно под разумом понимают способность человека к абстрактному понятийному мышлению, благодаря которому он смог выделиться из остального животного мира, путём умения обращать природные предметы и естественные явления себе на благо. Действительно, способность преобразовывать Природу, подгоняя её под свои нужды и потребности — уникальная черта, присущая в биосфере Земли только человеку. Но является ли эта отличительная черта людей Разумом в истинном смысле этого понятия или хотя бы потенциальной возможностью, первым шагом на пути к нему?

Поршнев Борис Фёдорович

(7 марта 1905 г. — 26 ноября 1972 г.)

Русский историк и социолог

Отечественный учёный Б. Ф. Поршнев в XX веке высказал ряд смелых, даже революционных идей об эволюции высших приматов и происхождении человека. Некоторые из гипотез Поршнева подтвердились, другие пока нет, но он наметил очень перспективное направление исследований, и по-настоящему оценить его вклад в антропологию смогут только последующие поколения. Хотя уже при жизни, Поршнев получил международное научное признание — в 1957 г. его избрали почётным доктором Клермон-Ферранского университета во Франции.

Все виды человека до кроманьонцев Б. Ф. Поршнев считал стопроцентными животными. Одна из его ключевых идей состоит в том, что главный качественный перелом, превративший животных в Человека разумного, произошел совсем недавно — на уровне ранних кроманьонцев и был связан в первую очередь с появлением речи — второй сигнальной системы. Этот переход произошел быстро по сравнению с 2 млн. лет генетического развития различных видов людей. Максимальная протяженность переходного интервала составляет примерно 30 тысяч лет, начиная с первой экспансии кроманьонцев (40 тыс. лет назад) и кончая, возможно, началом неолита (10 тыс. лет назад).

Согласно Поршневу, одно из неотъемлемых свойств человеческой речи — наличие синонимов и антонимов, что позволяет объяснять, интерпретировать окружающие предметы и явления. Таким образом, речь дала возможность развития конкретно-логического мышления современного типа и разработки технологий преобразования окружающего мира. Б. Ф. Поршнев писал: «При включении во вторую сигнальную систему (когда и насколько наступило её господство) образ и действие преобразуются в представление и деятельность. Взаимодействие последних порождает два феномена.

Схема охоты на мамонта. Рисунок на кости, 24 тыс. лет назад

1) Деятельное представление — это создание деятельностью подобий, двойников, копий объектов. Люди заменяют естественную среду искусственной, не естественной — сферой культуры.

2) Представляемая деятельность — необходимость для воплощения чего бы то ни было результативно воздействовать на материал, поэтому представлять себе и саму деятельность. Работающий предвосхищает не только результат, но характер и порядок самой деятельности. На кусок мамонтового бивня в некоторых случаях сначала наносился кремневым резцом контур того костяного изделия, которое предполагалось получить»¹².

Древняя карта местности. Рисунок на кости, 17 тыс. лет назад

Таким образом, первым следствием возникновения разума считается возможность человека переделывать окружающий мир согласно своим представлениям, используя для этого «проекты», разработанные в процессе сознательного мышления. Поэтому Поршнев называл разум «конструирующим». Однако за счёт чего происходило такое конструирование искусственной среды первыми людьми?

Изменение экологического статуса человека тоже отмечено Поршневым, он указывает, что кроманьонцам и человеку разумному впервые удалось нарушить биоценозы природных экосистем. Поэтому, если принять, что действительно разумным эволюционным шагом на пути сохранения жизни на Земле явилось «изобретение» и формирование экосистем биосферой, то деятельность человека, разрушающего естественные экосистемы никак нельзя назвать разумной.

Этот вывод художественно показал Максимилиан Волошин в стихотворении, из которого взят эпиграф о том, что разум — это творчество биосферы наоборот:

И он [«конструирующий разум»]

Вспять исследил все звенья мирозданья,

Разъял вселенную на вес и на число,

Пророс сознанием до недр природы,

Вник в вещество, впился, как паразит,

В хребет земли неугасимой болью,

К запретным тайнам подобрал ключи,

Освободил заклепанных титанов,

Построил им железные тела,

Запряг в неимоверную работу:

Преобразил весь мир, но не себя,

И стал рабом своих же гнусных тварей.

(Максимилиан Волошин «Мятеж», 1923 г.)

Именно Человек разумный первым из живых созданий на планете стал серьезно подрывать экологическое равновесие экосистем и наконец, вызвал массовое вымирание крупной фауны на всех континентах 20 тыс. лет назад, или, по крайней мере, сильно поспособствовал ему.

Человек разумный?

Древняя карта местности. Рисунок на кости, 17 тыс. лет назад

Около 20 тыс. лет назад окончательную победу в конкурентной борьбе биологических видов высших приматов одержали кроманьонцы, которые благодаря развитой речи, трудовым, творческим и художественным навыкам создали современный вид людей — Человека разумного. С тех пор он остался единственным биологическим видом людей на Земле. Резкое ускорение технического и культурного прогресса позволили человеку быстро расселиться по всем континентам Земли. Уже первые кроманьонцы приобрели уникальную и не свойственную другим млекопитающим способность пересекать морские проливы на бревнах или плотах. Создав себе оружие, люди смогли успешно конкурировать с хищниками и даже способствовали полному исчезновению некоторых их видов — например, саблезубых тигров, пещерных львов, ужасных волков.

Древнее человечество жило исключительно за счёт собирательства пищи и охоты. Эти виды деятельности являются наиболее приспособленными к психологии и физиологии человека — охота, рыбалка, сбор грибов и ягод нынче воспринимаются как отдых, развлечение, спорт. Разработка способа загонной охоты, требовавшей специализации и высокой квалификации участников, позволила резко увеличить количество добываемой пищи и существенно повысить численность человечества. К концу эпохи древнего каменного века — палеолита, около 15 тыс. лет назад, на Земле проживало примерно 3 млн. чел. Динамично растущее человечество подорвало свою кормовую базу. Практически исчезли главные объекты охоты — крупные млекопитающие: мамонты, шерстистые носороги, пещерные медведи. Начавшийся голод привёл к массовому вымиранию людей. Так человечество вступило в свой первый кризис, названный «верхнепалеолитическим». Остро встал вопрос о выживании и сохранении в будущем биологического вида Человека разумного.

Таким образом, коллективное поведение человечества нельзя признать разумным — люди точно так же бесконтрольно разрушили свою среду обитания, как это сделала бы какая-нибудь инфузория-туфелька, окажись она в благоприятных условиях при отсутствии внешних врагов. Отличие человека от инфузории состоит лишь в том, что человек избавился от конкурентов сам — по праву сильного, точнее «усиленного» оружием, техникой и технологиями. С точки же зрения биологии, человек морфологически как был обезьяной так ею и остался. А. В. Марков пишет: «По современным правилам биологической классификации возможность присвоения официальных групповых названий зависит от структуры эволюционного дерева. Их можно присваивать только целым ветвям. Так же и с человеком. Последний общий предок человека и шимпанзе (назовем его П1) имел предка П2, который был по совместительству еще и предком гориллы. Если мы хотим называть шимпанзе и гориллу «человекообразными обезьянами», то мы просто обязаны включить в эту группу и их общего предка П2, и всех его потомков: П1, гориллу, шимпанзе и человека.

Полное эволюционное древо человека

Все они (то есть, извините, все мы) — человекообразные обезьяны. По той же причине все мы — узконосые обезьяны (человекообразные обезьяны входят в эту группу в качестве «подмножества», то есть образуют одну из вторичных ветвей). Наконец, мы просто обезьяны, потому что термину «обезьяны» соответствует целая ветвь эволюционного дерева, подразделяющаяся на две большие вторичные ветви узконосых и широконосых (американских) обезьян»¹³.

Неолитические топоры

Единственное достижение человека, отличающее его от остальных обезьян, состоит в создании техносферы — искусственной среды своего обитания. Переход к техносферному строительству связан непосредственно со способом преодоления людьми верхнепалеолитического кризиса. Человечество преодолело свой первый кризис посредством цивилизационной сельскохозяйственной революции, заключавшейся в переходе от традиционных видов деятельности древнего человека — собирательства и охоты к земледелию и скотоводству. Сельскохозяйственная революция положила начало новой исторической эпохе развития цивилизации, новому каменному веку — неолиту, начавшемуся около 10 тыс. лет назад.

Подсечно-огневое земледелие

Достижением неолита явилось создание совершенных каменных орудий труда. Изобретение сверлёного топора и использование технологии подсечно-огневого земледелия позволило людям уничтожать леса на больших территориях. Так человечество впервые масштабно вмешалось в природные процессы — в это время и возникла техносфера, потому что это понятие объединяет все территории, на которых человеком разрушены экосистемы или существенно нарушены их функции. Наиболее важны в экосистеме функции продуцентов — производителей биомассы (зелёных растений) и редуцентов — преобразователей биомассы (почвенных микроорганизмов и насекомых). Они-то и погибали в первую очередь в процессе освобождения пространства с помощью подсечно-огневых технологий для занятия сельским хозяйством. А животные-консументы имели возможность спастись бегством на другие территории. Именно земледелие, для ведения которого необходимо уничтожение (буквально выжигание) экосистем на обширных территориях — привело к деградации природной среды на многочисленных участках суши.

Древнейшие очаги земледелия

Достаточно сравнить карту расположения древнейших очагов сельского хозяйства и современных пустынь. Тем не менее, большинство современных жителей Земли считают техносферу абсолютным благом и самым прекрасным результатом деятельности всех прежних поколений людей.

Современные пустыни

Примечания

4

Вернадский В. И. «Биосфера в космосе» /Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2007.

5

«Экология, охрана природы, экологическая безопасность». Учебное пособие. Под общей редакцией А. Т. Никитина, С. А. Степанова. — М.: МНЭПУ, 2000.

6

Алексей Гиляров «Содержание кислорода в атмосфере Земли менялось скачком» // «Элементы». Новости Науки. [Электронный ресурс] URL: https://elementy.ru/novosti_nauki/430368/Soderzhanie_kisloroda_v_atmosfere_Zemli_menyalos_skachkom

7

Вернадский В. И. «Биосфера в космосе» /Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2007.

8

Möbius K. Die «Auster und die Austernwirtschaft». — Berlin: Wiegang, Hempel und Parey, 1877. — 126 s.

9

Керженцев А.С «Метаболизм экосистем как регулятор геохимического равновесия». [Электронный ресурс] URL: https://functecology.ucoz.ru/publ/metabolizm_ehkosistem_kak_reguljator_geokhimicheskogo_ravnovesija/1-1-0-16

10

Горшков В. Г. «Физические и биологические основы устойчивости жизни». — М: ВИНИТИ, 1995. https://gigabaza.ru/doc/164172.html

11

Марков А. В. «Эволюция человека». Книга 1. Обезьяны, кости, гены. М.: Corpus, 2013. 464с.

12

Поршнев Б. Ф. «О начале человеческой истории (проблемы палеопсихологии)» / Науч. ред. О. Т. Вите. — СПб.: Алетейя, 2007. — 720 с.

13

Марков А. В. «Эволюция человека». Книга 1. Обезьяны, кости, гены. М.: Corpus, 2013. 464с.