Эволюция биосферы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Пока беструбное и бессточное производство полностью не налажено, недостаточно очищенные стоки заводов и фабрик, прежде чем поступать в открытую природу, должны непременно проходить биологическую доочистку с помощью микроорганизмов, разрушающих органические отходы промышленности. Некоторые микроорганизмы (бактерии, грибки, актиномицеты) способны использовать стойкие органические вещества и даже антисептики (например, фенолы) в качестве источников углерода и энергии. Эта способность низших организмов может быть значительно усилена методами генетики и селекции. В этом направлении также ведется научный поиск.

Отдельные виды организмов могут и должны быть использованы в качестве концентраторов металлов и, что особенно важно, радиоактивных осадков. Иначе говоря, по мере развития промышленности — процесса, идущего все убыстряющимися темпами, — для нейтрализации вредных последствий этого процесса потребуется мобилизация все более разносторонних функций биосферы и, конечно, в первую очередь функции ее основы — совокупности одноклеточных организмов. Лишь тогда, когда промышленность перейдет на бессточную и беструбную технологию, роль биологической очистки может стать второстепенной.

Исключительно важна проблема регулирования теплового баланса Земли. От успешного ее решения зависит не только будущее человечества, но, по-видимому, и судьба жизни на нашей планете.

В принципе эта проблема вполне разрешима. Уже сейчас в результате человеческой деятельности идут два противоположных процесса: повышение температуры поверхности Земли в итоге сжигания органического топлива, работы атомных электростанций и увеличения концентрации CO₂ в атмосфере и ее понижение вследствие запыленности атмосферы отходами человеческой деятельности, снижающей интенсивность солнечной составляющей теплового баланса. Масштаб этих процессов возрастает, что, с одной стороны, вызывает обоснованные опасения, а с другой — создает предпосылки для эффективного сознательного регулирования.

Даже современное, пока нерегулируемое увеличение концентрации углекислоты в атмосфере, составляющее 0,2% в год, согласно М. И. Будыко, отсрочивает оледенение планеты на тысячелетия. Более того, «при сохранении современных масштабов воздействия на атмосферу, а тем более при их увеличении возможность глобального оледенения может быть исключена», — пишет этот автор в уже цитированной монографии. Возникает противоположная опасность — перегрев планеты, что может вызвать таяние ледников Антарктиды, Гренландии, Северного Ледовитого океана и, как следствие этого, затопление огромных плодородных территорий. Переход к сознательному регулированию температурного режима планеты неизбежен. В арсенале способов подобного регулирования есть и такие, как строительство глубоко под землей предприятий, отличающихся усиленной теплопродукцией, или вынесение их в космос.

Весьма перспективны исследования в направлении более полного использования излучения Солнца, геотермальной энергии, энергии приливов, силы ветра — этих источников постоянной энергии. Нелишне по этому поводу привести слова известного французского физика Ф. Жолио-Кюри: «Хотя я и верю в будущее атомной энергии и убежден в важности этого изобретения, однако я считаю, что подлинный переворот в энергетике наступит только тогда, когда мы сможем осуществлять массовый синтез молекул, аналогичных хлорофиллу, или даже более высокого качества»[127]. На значение более полного использования энергии Солнца в энергетике будущего указывает и академик Н. Н. Семенов[128].

Рис. 45. Стадии развития биосферы

1 — в большом абиотическом круговороте веществ (А) возник биотический круговорот, образовалась биосфера (Б); 2 — по мере развития жизни биосфера расширяется; 3 — в биосфере появилось человеческое общество (Ч); 4 — человеческое общество стало поглощать вещество и энергию не только через биосферу, но и непосредственно из абиотической среды — (Т); 5 — биосфера, превратившаяся в ноосферу (Н), стала развиваться под контролем разумной человеческой деятельности (ноогенез). Управление взаимными отношениями человеческого общества и природы осуществляется с помощью ноогеники. Жизнь, развиваясь, все полнее осваивает вещество, энергию и потенциал информации неживой природы, распространяясь за пределы Земли (пунктирные линии)

Во многих сферах человеческой деятельности сейчас все в большей мере обнаруживается тенденция перехода от односторонних, подчас варварских способов наступления на природу, к методам более ноогеничным. Все большее значение начинают придавать организации заповедников — эталонов нетронутой природы, охране диких животных и растений — носителей богатейшего генофонда.

Создается широкая сеть контрольных пунктов наблюдения за глобальными и местными изменениями основных физических, химических и биологических параметров окружающей среды (мониторинг). Большой победой человеческого разума является запрещение испытания термоядерного оружия в трех средах, договор о нераспространении ядерного оружия и т. п. (рис. 45).

Используя достижения других наук, ноогеника позволит устранить опасность разрушения наследственных структур человека — основы его биологической сущности. В обществе, свободном от классовых противоречий, доступная каждому члену общества полноценная пища, чистая вода, свежий воздух, процветающая живая природа не только обеспечат людям нормальные условия жизни, но и вызовут подъем творческой активности, развитие науки, искусства, высокой морали.

Прогресс биологии и медицины приведет к повышению стабильности наследственной основы человека. Вырисовываются пути существенного снижения скорости наследственной изменчивости, ведущей, как правило, к разрушению наследственных структур. Видимо, реальностью станет генотерапия, т. е. замена дефектных генов полноценными с помощью вирусов. Уже сейчас вырабатываются способы раннего исправления ненормальностей в развитии, вызванных теми или иными неблагоприятными наследственными изменениями. Вне всякого сомнения подобные исследования будут все больше и больше развиваться. Наконец, конечно, будут совершенствоваться методы физического и эстетического воспитания подрастающего поколения, что обеспечит нашим потомкам гармоничное развитие. Иначе говоря, ноогенез означает расцвет не только природы и общества, но и каждой отдельной человеческой личности.

Человек в отличие от других живых существ способен ставить цели и добиваться их осуществления. Цели, очевидно, должны быть таковыми, чтобы их осуществление способствовало процветанию человечества, а не вело к пропасти ядерной катастрофы, самоотравлению и другим последствиям явно неразумной деятельности, навязанной обществу варварством прошлых социальных систем.

Изучение стратегии эволюции биосферы позволяет выделить главные пути движения в будущее. Это постоянный выбор альтернатив хозяйственной деятельности, совместимых с прогрессом жизни, и разумное расширение взаимодействия общества с космическими и геологическими факторами — потенциально безграничными источниками вещества и энергии и областями принципиально новых технологий.

Мы живем в век, когда происходит переоценка человеческой меры разумности, когда применение новых приемов воздействия на окружающий мир должно сочетаться с мудростью предвидения результатов этого применения.

Заключение

Жизнь на Земле возникла как итог длительного, многообразного и неравномерного процесса эволюции материи. Сущность этого процесса заключалась в прогрессирующей дифференциации форм движения материи, в ходе которой наряду со старыми формами возникали новые.

В каждой вновь возникшей форме организации материи появляются и свойственные ей ведущие факторы развития. Они подготавливают переход к следующему уровню дифференциации. Этот переход осуществляется путем объединения структурных элементов данного уровня в итоге образования новых форм связи между ними за счет использования энергии предыдущих уровней.

Таким образом, основной организационный принцип эволюции — дифференциация форм движения материи, основанная на прогрессирующей интеграции все новых структурных элементов, постоянно возникающих в ходе дифференциации. Высшие уровни развиваются в результате синтеза рассеянной информации низших уровней.

Жизнь возникла на основе круговорота органического вещества, обусловленного взаимодействием процессов его синтеза и деструкции. В ходе очередной дифференциации из круговорота органического вещества выделился биотический круговорот, в котором основную роль стали играть организмы. Так возникла биосфера.

Сначала биосфера функционировала путем взаимодействия одноклеточных синтетиков и деструкторов между собой и с абиотическими факторами. Затем в итоге новой дифференциации появились многоклеточные организмы. Принцип неравномерности в развитии материи обнаружился и в неравномерности развития биосферы. Наряду с позвоночными, насекомыми, цветковыми растениями, далеко продвинувшимися по пути прогресса, существуют протисты, бактерии и водоросли, сохранившиеся практически в неизмененном виде в течение ряда геологических периодов. Обращая внимание на эту вторую группу организмов, некоторые исследователи даже ставят под сомнение сам принцип эволюции. Их ошибка — недоучет целостного характера развития жизни. Прогрессивная эволюция биосферы невозможна без сохранения ее основы — круговорота органического вещества, регулируемого в основном деятельностью одноклеточных организмов. Как не могут нормально функционировать клетки мозга без клеток кишечника, почек, печени, крови, так же невозможно существование и развитие высших форм жизни без низших. Низшие одноклеточные — необходимая составная часть биосферы, обеспечивающая ее нормальное функционирование, а следовательно, и возможность прогрессивного развития. Их постоянство — основа эволюции всей биосферы.

Движет эволюцию противоречие между безграничной способностью к размножению — наиболее характерным свойством жизни — и ограниченностью материальных ресурсов, могущих быть использованными. Противоречие разрешается путем овладения новыми источниками вещества и энергии, а следовательно, и новой информацией. Изменчивость живого — предпосылка, а отбор — способ закрепления и совершенствования организации.

Благодаря способности к самовоспроизведению, живое, приспосабливаясь к различным условиям, все время выходит за пределы замкнутого цикла. Однако в результате активности одноклеточных это приводит не к разрушению циклической структуры, а к расширению круговорота. Круг превращается в спираль — великую спираль жизни! При этом повышается организованность жизни, что открывает возможности для поглощения дополнительной информации. Освоение жизнью материальных источников неорганической среды становится все более полным. В этом заключается прогресс жизни. Яркие краски цветов и бабочек — лишь внешняя форма этого прогресса.

Использование принципа круговорота позволило живой системе успешно решить проблемы устранения вредных отходов и экономии материальных ресурсов. Все живые существа в процессе жизни портят среду. Однако эта порча быстро ликвидируется организмами других видов, как правило, ближайшими соседями, она всегда локальна и временна. Точная пригнанность звеньев круговорота обеспечивает сохранение в биосфере определенного запаса химических веществ в течение сотен миллионов лет биогенеза.

Важнейшее достижение биогенеза — формирование генетических программирующих устройств, позволяющих закреплять достигнутое. Соревнование различных программ в борьбе за существование ведет к двум важным следствиям. Во-первых, естественный отбор совершенствует программы индивидуального развития особей, и, во-вторых, возникает программирование направления эволюции видов. При этом программирующим устройством становится сама биосфера. Ведь она определяет особенности, скорость и направление эволюционных преобразований видов, входящих в ее состав.

Качественно новый этап в биотическом круговороте наступил с возникновением человеческого общества. Сначала деятельность людей мало отличалась от деятельности иных живых существ. Беря у биосферы средства к существованию, люди отдавали ей то, что могли использовать другие организмы. Универсальная способность микроорганизмов производить разрушение органического вещества обеспечивала включение последствий хозяйственной деятельности в биотический круговорот. Сейчас положение коренным образом изменилось. Продолжая брать у природы сырье, промышленность и сельское хозяйство вносят в нее вещества, не используемые живым населением планеты, а нередко и весьма ядовитые. Биотический круговорот становится незамкнутым. Нарушаются главные закономерности, лежащие в основе длительного существования жизни: относительная замкнутость круговорота, локализация уничтожения вредных отходов, экономия материальных ресурсов. Разумная по своим намерениям деятельность людей в масштабе биосферы в большинстве случаев оказывается разрушительной. Научно-техническая революция выступает как новая революция биосферы.

Перед человеческим обществом возникает грандиозная задача — разработка методов и способов сознательного регулирования обмена веществ между человеком и биосферой, включение человеческой деятельности в биотический круговорот планеты. В первую очередь, видимо, следует учитывать важнейшие закономерности биосферы, особенно принцип локализации очистки. Открытую природу без вреда для будущего людей нельзя использовать как очистное сооружение, каковым сейчас она, к сожалению, пока еще вынуждена быть.

Таким образом, чтобы обеспечить длительное существование и прогрессивное развитие, человечество уже сейчас обязано брать штурвал эволюции в свои руки для направления ее хода по пути ноогенеза. «Сознание человека не только отражает объективный мир, но и творит его», — писал В. И. Ленин[129]. Нужно, чтобы это творчество было ноогеничным! При этом условии обмен веществ между человеком и природой перестанет быть «слепой силой», господствующей над обществом. Назревающий конфликт между человеком и биосферой будет решен не путем возврата к полудикому состоянию, не в итоге замены биосферы своеобразной техносферой, а в результате сознательного управления биосферой с помощью еще более совершенной техники, учитывающей особенности и возможности биотического круговорота. При этом огромная роль принадлежит науке. К ее функциям как средства познания окружающей действительности и основы технического прогресса прибавляется новая, третья функция — наука становится средством выживания человечества в условиях научно-технической революции. Более того, она превращается в условие целенаправленной эволюции биосферы, от чего зависит не только ее будущее, но и само существование.

Ноогенез знаменует собой не только качественно новую вершину эволюции биосферы, он определяет и ее дальнейшую судьбу! Одновременно он означает и развитие каждой отдельной человеческой личности. При этом материальные и эстетические и этические принципы, лежащие в основе управления природой, неизбежно становятся и принципами сохранения и совершенствования высших материальных и духовных ценностей человеческой культуры.

[127] Жолио-Кюри Ф. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1957, с. 518.

[128] Семенов Н. Н. Об энергетике будущего. — В кн.: Наука и общество. М.: Наука, 1973, с. 112.

[129] Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 194.