Барри Коммонер. Замыкающийся круг - файл n1.doc

приобрести
Барри Коммонер. Замыкающийся круг
скачать (1427 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1427kb.18.09.2012 19:07скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22
Барри Коммонер
«Замыкающийся круг»

Люди только что вновь открыли для себя окружающую среду — ту самую среду, в которой они живут. В Соеди¬ненных Штатах это событие было торжественно отмечено во время Недели Земли, проходившей в апреле 1970 года. Это походило на внезапное и шумное пробуждение ото сна. Школьники занялись уборкой мусора; студенты орга¬низовали грандиозные демонстрации; наиболее решитель¬ные граждане изгоняли с улиц автомобили, по крайней мере днем. Казалось, каждый проникся сознанием того, что окружающей среде угрожает опасность и что с этим надо что-то делать.

Едва ли не каждый писатель, едва ли не каждый оратор, которые выступали в университетских городках, на ули¬цах, по радио и телевидению, охотно давала рекоменда¬ции по поводу того, как ликвидировать кризис. Некоторые из них преподносили проблему окружающей среды как политически безобидную:

Экология становится политическим синонимом слова «материн¬ство». (Джесси Унрах, лидер демократов Ассамблеи штата Кали¬форния.)

Однако ФБР отнеслось к ней более серьезно:

22 апреля 1970 года представители ФБР наблюдали за группой из 200 людей, собравшейся на Спортивном поле чуть позже 1.30 пополудни. Через несколько минут к ним присоединилась группа студентов Университета имени Джорджа Вашингтона; они монотонно распевали: «Господь Бог не умер: он загрязняет Землю». Вскоре после 8 вечера появился сенатор Эдмунд Маски (демократ) от штата Мэн и произнес короткую речь, направлен¬ную против загрязнения воздуха. После сенатора Маски высту¬пил журналист И. Ф. Стоун, который двадцать минут говорил о загрязнении воздуха и высказывался в антимилитаристском и антиправительственном духе. (Отчет ФБР, включенный сенатором Маски в свой доклад Конгрессу от 14 апреля 1971 года.)

Одни возлагали вину за загрязнение на рост населения;

Проблема загрязнения проистекает из проблемы населения. Куда девал свои отходы американский переселенец-одиночка — не имело большого значения. Однако когда население стало более плотным, естественные химические и биологические циклические процессы начали испытывать перегрузку… Свобода пастбищ приведет к всеобщему краху. (Джеррет Харден, биолог,)

Цепочка причин ухудшения (окружающей среды. — Б. К.) легко приводит нас к его первопричине. Слишком много ма¬шин, слишком много заводов, слишком много детергентов, слишком много пестицидов, слишком много конденсационных следов самолетов, слишком неудовлетворительные системы очистки стоков, слишком мало воды и слишком много угле-кислого га па — все эти факторы легко можно свести к одному: слишком много людей. (Пауль Эрлих, биолог.)

Другие обвиняли изобилие…

Общество изобилия становится обществом «отходов». Насе¬ление Соединенных Штатов, составляющее 6 процентов всего населения мира, производит 70 процентов, а может быть, и более, всех твердых отходов мира. (Уолтер С. Говард, биолог.)

… и превозносила бедность:

Блаженны голодающие негры с Миссисипи, которые ведут экологически правильный образ жизни именно потому, что они ничего не имеют; они-то и спасут страну. (Вейн Девис, биолог.)

И все же надо бороться с бедностью:

Вы не должны осуществлять программы обуздания эконо¬мического роста, не учитывая долю дохода каждого; самые неимущие люди не должны жить в еще более угнетающих условиях, но должны получить свою долю и обрести возмож¬ность жить по-человечески. (Джордж Уили, химик и предсе¬датель Национальной организации защиты прав человека на благосостояние.)

… и в то же время не препятствовать развитию промышлен¬ности:

Дело не в промышленности самой по себе, дело в потребностях общества. А потребности общества увеличи¬ваются в геометрической прогрессии вследствие повышения жизненных стандартов и продолжающегося роста населения… Если мы сможем разъяснить лидерам — как национального, так в местного масштаба — кампании в защиту окружающей среды ту основную логическую предпосылку, что население вызывает загрязнение, — тогда мы сможем сфокусировать их внимание на главном аспекте проблемы. (Шерман Р. Кнапп, председатель Совета предпринимателей Северо-Востока.)

Если одни видели корень зла в исконной агрессивности человека:

Первая проблема, следовательно, — люди… Вторая проб¬лема, пожалуй, наиболее фундаментальная, коренится в нас самих —* в нашей неистребимой агрессивности… Как сказал Энтони Сторр, «самое грустное — это то, что мы — самый * жестокий, самый безжалостный из всех биологических видов, которые когда-либо порождала Земля» (Уильям Рос, директор Тихоокеанской компании страхования жизни.)

то другие утверждали, что человек просто дурно воспитан:

Люди боятся своей человечности, потому что их система¬тически учат быть бесчеловечными,

…Они не понимают, что это значит — любить природу. И потому наш

воздух загрязнен, наши реки отравлены и наши земли истощены (Артуро

Сандоваль, студент.)

Министр винил во всем прибыли:

Насилие над окружающей средой стало фактом нашей националь¬ной жизни только потому, что оно более выгодно, чем разумное исполь-зование ограниченных ресурсов Земли. (Ченнинг Филлипс, министр по делам религии.)

В то же время историк обрушивался на религию:

На христианстве лежит огромная доля вины… Экологический кризис будет все более обостряться до тех пор, пока мы не отвергнем христиан- , скую аксиому, согласно которой природа предназначена для одной-единственной цели — служить человеку. (Линн Уайт, историк.)

Политики обвиняли технологию:

Неудержимо рвущаяся вперед технология, у которой только один эакон — прибыль, годами отравляла наш воздух, уничтожала нашу почву, сводила наши леса и разлагала наши воды. (Вэнс Хартис, сенатор от штата Индиана.)

А специалисты по окружающей среде предъявляли претензии политикам:

Вызывает удивление паралич, охвативший политические органы пра-вительства, от которых в первую очередь зависит придать законодатель-ную силу требованиям экологов… Предприниматели, которые добиваются прибыли ценой насилия над окружающей нас средой, видят, что законо-датели предоставляют им полную свободу и что бюрократы поддерживают подобную позицию. (Родерик А. Камерон, Фонд защиты окружающей среды.)

Выдвигались обвинения против капитализма:

Да, это официальная позиция — заговор против загрязнения. И наша программа проста — остановить Агню и сокрушить капитализм. Мы вно-сим только одну поправку в наши взгляды на загрязнение — каждый дол-жен зажечься и включиться в борьбу.

…Мы говорим стране Агню: День Земли —это день сыновей и доче¬рей Американской революции, которые свергнут капитализм и сделают нас свободными. (Ренни Дэвис, член «Чикагской семерки».)

А капиталисты бросались в контратаку:

Точка зрения, которую я пытаюсь доказать, состоит в том, что мы решаем большинство наших проблем… что обстановка не ухудшается, а улучшается… что американская промышленность тратит 3 миллиарда долларов ежегодно на то, чтобы очистить нашу окружающую среду, я еще миллиарды — на то, чтобы выпускать такие продукты, которые сохраняют ее чистоту в неприкосновенности… и что реальная опас¬ность — не в системе частного предпринимательства, которая сделала

Америку самой процветающей, самой могущественной и самой щедрой страной в мире. Нет, сегодня опасность кроется в лоббистах — этих мо-гильщиках, которые — кто из корыстных побуждений, кто просто по не-вежеству ~ подрывают американскую систему и ставят под угрозу жизни и судьбы американских граждан. Некоторые из этих граждан позволяют пессимистам самого мрачного толка запугивать себя разговорами об атом-ном уничтожении. После второй мировой войны умерло более миллиарда людей — они терзали себя призраком атомной и ядерной бомб, но умерли по другим причинам. Они терзали себя совершенно напрасно. (Томас Р. Шепард, издатель, журнал «Лук».)

И наконец, нашелся один человек, который считал, что виноваты все:

Мы испытываем противника, а противник испытывает нас. (Пого.)

Неделя Земли и вызванный ею взрыв дискуссий, речей и вся¬ческих прогнозов поразили множество людей, включая и нас, тех, кто многие годы делал все для того, чтобы довести кризис окружаю¬щей среды до сознания общества. Что удивило лично меня — так это многочисленные и уверенные объяснения причин кризиса и пред¬ложения, направленные на его ликвидацию. Мне, несколько лет по¬тратившему на то, чтобы только лишь выявить и описать растущий перечень проблем, связанных с окружающей средой — радиоактив¬ные выпадения, загрязнение воздуха и воды и деградация почвы, — и установить связи некоторых из этих проблем с социальными и политическими процессами, называть какую-то одну причину и какое-то одно средство ее ликвидации казалось слишком смелым шагом. В течение Недели Земли я сталкивался с такой ограниченностью не один раз.

После того как страсти, вызванные Неделей Земли, улеглись, я попытался отыскать какой-то смысл в сумбуре противоречивых высказываний, которые она породила. И пришел к выводу; что этот сумбур объяснялся вот чем: ситуация была настолько сложна и запутанна, что каждый, кто находил в ней хоть какое-то подтвер¬ждение своим собственным представлениям о человеческой природе, экономике и политике, — выступал со своими предложениями. Не¬деля Земли оказалась зеркалом скорее субъективных убеждений, чем объективного знания.

Неделя Земли убедила меня в необходимости помочь публике

более глубоко понять происхождение кризиса окружающей среды

и возможные пути eго разрешения. Об этом я и говорю в своей

книге. Это попытка выяснить, что же означает в действительности кризис окружающей среды.

Чтобы понять это, нужно начать с первоисточника самой жизни, окружающей Землю тонкой оболочки из воздуха, воды и почвы и лу-чистой солнечной энергии, что пронизывает ее. Именно эта обо

лочка несколько миллиардов лет назад породила и вскормила жизнь. По мере развития жизни ее старые формы трансформировали обо¬лочку Земли, а новые — приспосабливались к этим изменениям. Постепенно возрастала численность живых организмов, увеличива¬лось количество и разнообразие их видов, и в конце концов образо¬валась глобальная система жизни. Искусно приспосабливаясь к окружающей среде, живые организмы сами становились ее твор¬цами.

Это все и есть экосфера, дом, построенный на поверхности Земли самой жизнью.

Любой организм, если он хочет выжить, должен приспособиться к экосфере. Кризис окружающей среды — это признак того, что имевшееся до последнего времени соответствие между жизнью и ее окружением начинает распадаться. А когда нарушаются связи между отдельными живыми организмами и между их совокупностью и окружающей средой, начинают ослабевать — а в некоторых местах вообще прекращаются — динамические взаимодействия, которые поддерживали систему в целом.

Почему после миллионов лет гармоничного сосуществования свя¬зи между живыми организмами и окружающей их средой начали расстраиваться? Где начала распускаться ткань экосферы? Как да¬леко может зайти этот процесс? Как нам остановить его и возобно¬вить нарушенные связи?

Понимание процессов, происходящих в экосфере, затруднено тем, что эти процессы выходят за рамки наших обычных представлений. У нас уже входит в привычку рассматривать отдельно взятые, еди¬ничные события, каждое из которых имеет свою обособленную, един¬ственную причину. Но в экосфере каждое событие — это одновре¬менно причина: отходы животных становятся пищей для почвенных бактерий; продуктами жизнедеятельности бактерий питаются расте¬ния; растения поедают животные. Трудно найти подходящую аналогию экологическим циклам в человеческой деятельности, особенно в наш век техники, когда машина А производит продукт В, а про¬дукт В, однажды использованный, выбрасывается, и дальнейшая его судьба не имеет никакого значения ни для машины, ни для продук¬та, ни для потребителя.

В этом — первый большой недостаток жизни человека в экосфе¬ре. Мы разомкнули круг жизни, превратив ее бесчисленные циклы в линейные цепи искусственных событий: нефть добывается из-под земли, перерабатывается в топливо, сжигается в двигателях, пре¬вращаясь при этом во вредные газообразные продукты, которые выбрасываютсяся в атмосферу. На конце цепочки — смог*. Другой пример антропогенных нарушений экосферных циклов — внесение

* Смог – смесь тумана и продукты сгорания или других выбрасываемых в атмосферу промышленных отходов. — Прим. ред.

в природу ядовитых химических веществ, сточных вод, гор мусора — также подтверждает нашу способность разорвать экологическую ткань, которая в течение миллионов лет поддерживала жизнь на планете.

Внезапно мы открыли то, что должны были бы знать много раньше: экосфере мы обязаны своим существованием и всем, чего мы достигли; все, что вносит разлад в гармонию экосферы, угрожает ее окончательно сбалансированным циклам; отбросы не только неприятны, не то лыко токсичны, но, что более существенно, они могут привести к гибели экосферы.

Если мы хотим выжить, мы должны понять причину надвигающейся катастрофы. Понять это — дело намного более сложное, чем даже сама экосфера. Наши атаки на экосистему так мощны, так многочисленны, так взаимосвязаны, что, хотя опасность, которую они представляют, ясна, очень трудно определить, как она была создана. Каким оружием? Чьими руками? Виновен ли в кризисе экосферы просто рост численности населения? Или паша страсть к благополучию и богатству? Или машины, которые мы создали, чтобы увеличивать это богатство? Могущественная технология, которая теперь снабжает нас искусно упакованными товарами, одевает нас в искусственные материалы, которая заваливает нас все новыми химическими изделиями?

Настоящая книга посвящена этим вопросам. Она начинается с описания экосферы, той самой среды, в которой цивилизация твори г свои великие — и опасные — дела. Затем описываются некоторые из разрушений, которые мы причинили экосфере: воздуху, воде, почве. Сегодня, однако, пугающие примеры разрушения окружающей среды стали обыденным явлением и даже несколько надоели. Гораздо менее ясен вопрос о том, какие из этих примеров мы должны прежде всего изучить. Именно поэтому я решил не лить слезы о наших прошлых ошибках, а постараться получше понять их. Большая часть книги представляет собой попытку выяснить, какие человеческие деяния разомкнули круг жизни и почему это произошло. Я прослеживаю кризис окружающей среды, идя от его очевидных проявлении в экосфере к экологическим перегрузкам, которые его отражают, к промахам в технологии производства — ее научном фундаменте, — которые ответственны за эти перегрузки, и в конечном итоге — к тем экономическим, социальным и политическим си¬лам, которые толкали нас на путь самоуничтожения. Все это я де¬лаю в надежде — ив ожидании, что, однажды поняв причины кризиса окружающей среды, мы сможем предпринять усилия для ее сохранения.

I. ЭКОСФЕРА

Для того чтобы выжить на Земле, человеку нужны стабильные условия существования в окружающей среде.

Однако совершенно очевидно, что наш нынешний образ жизни на Земле ведет к разрушению ее тонкой оболочки,

поддерживающей жизнь, ведет к нашей собственной гибели. Чтобы представить себе это бедствие, надо начать

с рассмотрения природы окружающей нас среды. Для большинства из нас это трудная задача, так как наше отношение к природной среде имеет некоторую специфику. Биологически человек представляет собой лишь

часть единой природной системы. И в то же самое время человеческое общество призвано эксплуатировать

эту систему в целом для того, чтобы производить материальные блага. Парадоксальное положение, которое мы

занимаем в природе, играя одновременно роли ее представителя и эксплуататора, мешает нам правильно по-

нять ее.

Представители диких племен считают человека зависимой частью природы, хрупкой тростиночкой в жестоком мире,управляемом неумолимыми законами, которым надо следовать, если хочешь выжить. Подчиняясь этой необходимости, первобытные племена могут достигнуть замечательного знания окружающей их среды. Условия жизни афии-

канских бушменов нехватка воды и пищи, экстремальные погодные условия — одни из самых суровых на Земле, и выживают они лишь благодаря необычайно тонкому пониманию окружающей природы. Бушмен может, например, вернувшись из дальнего и долгого странствия, найти единственный клубень, примеченный им раньше, чтобы утолить жажду в сухой сезон.

Мы, которые называем себя передовыми людьми, как будто из¬бавлены от такой зависимости. Бушмен должен выжимать влагу из найденного клубня, нам же достаточно открыть кран. Вместо бездорожья степей мы имеем сеть городских улиц. Вместо того чтобы искать солнечного тепла, когда холодно, или укрываться от него, когда жарко, мы согреваем или охлаждаем себя при помощи машин. Все это заставляет нас считать, что мы сами создаем окру¬жающую нас среду и не зависим больше от каких-либо природных факторов. Выжимая как можно больше выгод из современной науки и техники, мы пришли к роковой иллюзии, что с помощью наших машин мы наконец избавились от давления природных условий.

Хорошая иллюстрация этого заблуждения — реактивный лай¬нер. Сидя в удобных креслах крылатого алюминиевого вагона, несу¬щегося на высоте нескольких миль над землей, где воздух разрежен почти до точки кипения крови, двигаясь с такой скоростью, что солнце кажется застывшим на месте, легко поверить, что мы побе¬дили природу и сбросили с себя рабскую зависимость от земли, воды и воздуха.

Но эту иллюзию нетрудно разбить, ведь самолет — тоже создание природной среды. Его двигатели сжигают -нефть и кислород — про¬дукты зеленых растений. Каждая деталь самолета ведет свое проис¬хождение от природы. Сталь пришла из доменной печи, которая пи¬тается углем, водой и кислородом, то есть продуктами природы. Алюминий выплавлен с помощью электричества, также получен¬ного от сгорания топлива и кислорода или от энергии падающей воды. Глядя на пластиковую отделку салона, мы должны понимать, что для получения той энергии, которая потребовалась на изготов¬ление этого пластика, опять-таки ушло какое-то количество угля, на изготовление каждой детали понадобились сотни литров чистой воды. Если бы не продукты природной среды — кислород, вода, топ¬ливо, — самолет, как и люди, не мог бы существовать

Природа создает огромный, необычайно сложный живой меха¬низм, который образует тонкую динамическую оболочку поверх¬ности Земли, и вся человеческая деятельность зависит от работы этого механизма — как в целом, так и отдельных его деталей. Если бы зеленые растения не обладали способностью к фотосинтезу, не было бы кислорода для наших двигателей, доменных печей и топок, не было бы условий для жизни человека и животных. Если бы ив биологические процессы, протекавшие в почве на протяжении мно¬гих тысячелетий, у нас бы не было ни сельскохозяйственных расте-

ний, ни угля, ни нефти. Этот механизм — наш биологический ка¬питал, фундамент, на котором строится вся наша производственная деятельность. Если мы разрушим его, вся ваша хваленая техника окажется бесполезной и любая экономическая или политическая система, основанная на ней, пойдет ко дну. Кризис окружающей среды — это сигнал приближающейся катастрофы.

Глобальная экосистема представляет собой продукт нескольких миллиардов лет эволюционных изменений в строении земной коры. Возраст Земли — приблизительно 4,5—5 миллиардов лет. Как она образовалась из облака космической пыли, породившей солнечную систему, еще не совсем ясно. Но мы знаем, что вначале Земля была безжизненной, скалистой массой, омываемой атмосферой, насыщен¬ной водяным паром, водородом, аммиаком и метаном.

Теперь хорошо известно, что это простое начало породило весь комплекс земной поверхности, включая живую природу. Происхождение жизни — это фундаментальный вопрос. Живая материя по¬строена почти исключительно из четырех элементов — водород, кислород, углерод и азот, — тех, что входили в состав первичной атмосферы Земли. Но в живой материи эти элементы построили удивительно сложные молекулярные формы, представляющие собой класс органических соединений. Основное свойство органических соединений — это связанный ряд атомов углерода, образующих прямые или разветвляющиеся цепочки и круги. В эту главную структуру встроены другие ведущие атомы — водорода, кислорода и азота (и, в меньшей степени, добавления, такие как сера, фосфор и различные металлы) — в пропорциях и пространственном расположении, характерных для каждого отдельного типа органических веществ. Сложность и разнообразие этих веществ головокружительны.

Каким был процесс, объединивший несколько простых составляющих первобытной земной атмосферы в монументальный комплекс, великолепно сыгранный ансамбль органических веществ, которые составляют нынешнюю живую материю? Долгое время предполагалось, что эти свойства присущи только живой материи. А отсюда следует, что жизнь в своем полном химическом единстве возникла на Земле в результате какого-то единичного спонтанного события или была занесена из космического пространства. Согласно этой точке з ре пни, жизнь должна была зародиться на Земле раньше, чем появилось органическое веществе.

Теперь мы внаем, что на самом деле все было наоборот и что органические соединения возникли из простых компонентов первичной атмосферы в ходе не биологических, а геохимических процессов, и затем сами породили жизнь. Геохимическое происхождение органических веществ было имитировано в лаборатории: под дей-

ствием ультрафиолетового излучения, электрической искры или нагревания в смеси воды, аммиака и метана появлялись обнаруживаемые количества таких органических соединений, как аминокислоты которые, соединяясь друг с другом, превращались в белой. Поверхность первобытной Земли получала достаточное количество ультрафиолетового излучения, источником которого была солнечная радиация. Следовательно, есть твердое основание полагать, что в подобных условиях ив простых компонентов первичной земной атмосфер! постепенно образовались различные органические соединения. Таким образом, по излюбленному выражению основателя в той теории, профессора А. И. Опарина, на Земле возник своего рода «органический бульон» *.

В этом «органическом бульоне» два или три миллиарда лет на¬зад и появились первые живые организмы. Как это произошло- узнать очень заманчиво, но трудно; к счастью, нам достаточно известно о свойствах первых форм жизни для того, чтобы установить, как они зависели от окружающей среды и как влияли на неё.

Теперь нам представляется совершенно очевидцам, ЧТО первые формы жизни были вскормлены «органическим бульоном». Все живое требует для своего питания органических веществ, которые служат источником жизненной энергии и строительным материалом для живой материи. В ранней атмосфере Земли кислород практически отсутствовал, поэтому первые живые организмы должны были получать энергию непосредственно из пищи, без окислительных процессов. Такой тип метаболизма, ферментация, — наиболее примитивный способ производства энергии живыми организмами; его продуктом всегда является углекислый газ.

Будучи сами продуктом медленного геохимического процесса длившегося несколько миллиардов лет, первые живые формы, в свою очередь, стали мощным фактором геохимических изменений. Сначала они быстро исчерпали земные запасы органических веществ — продуктов геохимической эволюции, которые служили им пищей. Позднее первые фотосинтезирующие организмы опять преобразовались в органическую субстанцию. Затем последовало стремительное развитие зеленых растений в тропическом климате древней Земли, что привело к возникновению мощных отложений органического углерода, который со временем превратился в уголь, нефть и природный горючий газ. И благодаря фотосинтетическому разложению молекул воды, содержащих кислород, земная атмосфера приобрела свободный кислород. Некоторая его часть превратилась в озон — сильнейший поглотитель ультрафиолетовой радиации. Теперь впервые земная поверхность получила защиту от ультрафиоле-

*Понятие «органический бульон» А. Испарин неоднократно использует

в своей книге «происхождение жизни на земле» — классической работе по

этому вопросу, — Прим. авт.

товой радиации, серьезно препятствовавшей развитию жизни. Это событие позволило живой материи покинуть свою колыбель — первобытную водную среду. С появлением свободного кислорода стали возможными более совершенные формы метаболизма и огромное количество эволюционных ветвей растений и животных начали заселять планету. Тем временем благодаря растениям и микроорганизмам твердые грунты превратились в почву п тем самым воз¬никла чрезвычайно сложная система взаимозависимых видов жизни. Подобная же система развилась в поверхностных водах. Эти системы определили состав почвы, поверхностных вод и воздуха и соответственно климат.

Тут содержится очень важный урок. В той форме, в которой она впервые появилась, живая система Земли имела врожденный и фатальный порок: необходимая для жизни энергия извлекалась из невосполнимого источника — геохимического запаса органической материи. Совершая эту непоправимую ошибку, быстро развивающаяся жизнь должна была поглотить первобытный «органический бульон» Земли. Жизнь должна была разрушить условия своего собственного выживания. Выживание — свойство, ныне так глубоко ассоциирующееся с жизнью, — стало возможным благодаря своевременному вмешательству эволюции: возникновению первых фотосинтезирующих организмов. Эти новые организмы использовали солнечный свет для преобразования углекислого газа и неорганических веществ в свежую органическую субстанцию. Это решающее событие превратило отбросы первых форм жизни, углекислый газ, в пищу, органические соединения. Произошло замыкание, фатальный линейный процесс был трансформирован в циркуляцию, само-возобновляющийся цикл. С тех пор продолжение жизни на Земле зависит от практически неиссякаемого источника энергии — Солнца.

Так в упрощенном виде перед нами предстает великая схема, которая обеспечивает замечательное постоянство жизни: взаимодействие одного жизненного процесса с другими; и одновременное, взаимосвязанное развитие живой природы Земли и неорганических веществ; повторяющаяся трансформация живой материи в гигантских циклах, приводимых в действие солнечной энергией. Рассмотрение этой эволюции позволяет сделать несколько заключений о природе жизни и ее взаимодействии со средой.

Живая материя в целом произошла из неживой оболочки Земли. Жизнь — это могущественный химический фактор, который, возникнув однажды на Земле, быстро изменил ее поверхность. Каждый живой организм тесно связан со своим физическим и химическим окружением, и если оно изменяется, могут возникнуть новые формы жизни, приспособленные к новым условиям. Жизнь порождает жизнь, и, однажды появившись в благоприятных условиях, новые её формы распространяются до тех пор, пока не оккупируют все при-

годные экологические ниши в физическом среде. Каждый организм связан со множеством других: или косвенно — через физические в химические условия, или непосредственно — через пищу или убежище. В каждом живом организме, вплоть до отдельной его клетки, происходит и другой процесс — в своих границах настолько же сложный, насколько и в природной системе, — процесс взаимодействия огромного числа сложнейших молекул, иначе говоря, химические реакции, которые определяют жизненные свойства организма в целом.

Очень немногие из нас, представителей научного мира, в состоянии разобраться в системах подобной сложности. В современной науке мы привыкли иметь дело с гораздо более простыми ситуация¬ми – как одна частичка сталкивается с другой или как молекула А реагирует с молекулой В. Столкнувшись с такой сложной ситуацией, как природная среда с неисчерпаемым многообразием живых форм, мы склонны, одни в большей степени, другие в меньшей, сводить ее в своих рассуждениях к набору отдельных простых задач, в надежде, что их сумма дает что-то близкое к картине целого. Наличие кризиса окружающей среды свидетельствует об иллюзорности этих надежд. До недавнего времени биологи изучали изолированные растения а животных, биохимики изучали молекулы, изолированные в пробирках, накапливая обширную, детальную систему данных современной биологической науки. Однако эти отдельные данные не были обобщены в такой степени, чтобы объяснить, например, экологию озера и причины ее уязвимости.

Я сделал это признание, прежде чем перейти к осуществлению своего намерения — описать окружающую среду таким образом, чтобы облегчить понимание сущности нынешнего кризиса. Это признание должно напомнить о том, что любое подобное описание держится на весьма неуклюжих костылях. Мы слишком долго игнорировали необходимость понимания сложных природных процессов, я потому наши методы еще очень грубы.

Рассмотрим различные аспекты проблемы внешней среды. Прежде всего — пространственная неоднородность: как можно рассматривать в рамках одного комплекса представлений, как некую постоянную данность, существование густо населенных, калейдоскопически пестрых тропических джунглей и кажущихся мертвыми и неизменными пустынь? Затем — бесконечное разнообразие видов жизни в природе: какими общими свойствами характеризуется биологическое поведение мышей, ястреба, форели, земляного черва, кишечных бактерий человека или водоросли, которая окрашивает

зеро Эри в зеленый цвет? Далее — разнообразие биохимических процессов, которые не только протекают внутри каждого организма, но и связывают его с другими организмами и окружающей средой: как мы можем объединить в единую схему такие явления, как фото¬синтез, разложение органических веществ ферментами, кислородное

Воскресенье, октября 17, 2010 | Автор: admin | » Edit «

сгорание или сложную химическую зависимость одного организма от другого, которая лежит в основе паразитизма?

Каждый из этих взглядов на природную систему есть только тонкий разрез через сложное целое. Каждый освещает некоторые свойства целого, но общая картина получается по необходимости искаженной. Потому что, рассматривая один комплекс взаимоотношений, мы неминуемо игнорируем многие другие, а ведь в реальном мире каждая вещь связана со всеми остальными.

Один из интересных разрезов природной среды можно получить, прослеживая траекторию движения химических элементов, которые ее составляют. Хороший пример — азот, один из основных элементов как живой, так и неживой природы. Четыре химических эле¬мента, которые служат строительным материалом живой материи — углерод, водород, кислород и азот, — движутся через в экосферу в громадных пересекающихся циклах: то это компонент воздуха, то элемент живого организма, то отбросы в водной среде, которые с течением времени могут превратиться в минеральные отложения или окаменелые останки.

Среди этих четырех элементов живого азот играет особо важную роль, потому что он служит чувствительным индикатором качества жизни. Первый признак нищеты — это недостаток азотсодержащей пищи. Следствием этого является слабое здоровье, потому что многие детали живой машины — белки, нуклеиновые кислоты, ферменты и гормоны — построены из молекул, содержащих азот. Таким образом, азот непосредственно связан с нуждами человека, и, как видим, глобальный процесс миграции азота — это особенно важный для нас баланс.

В экосфере азот присутствует в сравнительно небольшом количестве химических форм. Наиболее типичное свойство химии азота заключается в том, что молекулы, содержащие азот, очень редко связываются с кислородом. Около 80 процентов земных запасов азота находится в атмосфере, где он существует в виде инертного газа. Большая часть оставшихся 20 процентов азота заключена в почвен¬ном гумусе, очень сложной органической субстанции. Другая значительная доля содержится в живых организмах — почти исключительно в составе органических соединений.

Имея в виду эти сведения, попробуем взглянуть на некоторые свойства азотного цикла в природной среде. Лучше всего начать с почвы, изначального источника почти всей пищи и множества видов промышленного сырья. Почва — это чрезвычайно сложная экосистема, представляющая собой результат сбалансированного взаимодействия широкого многообразия микроорганизмов, животных
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации