В этой главе речь пойдет о новом научном направлении – социальной экологии. Чем вызвано его появление? Прежде всего, состоянием взаимоотношений человека и природы. Беспрецедентное возрастание научно-технического потенциала подняло на качественно новую ступень возможности человека по преобразованию окружающей его природной среды и открыло перед ним необычайные перспективы. В то же время, во взаимодействии человека с природной средой его обитания проявляется все больше тревожных симптомов опасности, грозящей существованию планеты Земля и всего человеческого рода. Имеются в виду негативные аспекты современной НТР (увеличивающееся загрязнение природной среды продуктами техногенного происхождения, угроза исчерпания природных ресурсов и т. д.), а также такие проблемы, которые и в прошлом стояли перед человечеством (нехватка продовольствия и др.), но сейчас заметно обострились, особенно в развивающихся странах, в связи с демографическим взрывом и другими обстоятельствами.

Широкий круг вопросов, связанных с взаимодействием современного общества с природной средой, объединяется под общим названием экологической проблемы. Слово «экология» в последнее время стало очень модным. И сфера его применения существенно расширилась с того момента, когда Э. Геккель более ста лет тому назад предложил его для обозначения конкретного научного направления, изучающего взаимоотношения животных и растений со средой их обитания. Слово «экология» сейчас встречается в лозунгах, под которыми проходят демонстрации в различных странах (так называемое экологическое движение); упоминается в официальных государственных документах, в статьях ученых, юристов, журналистов и представителей других профессий. В самом широком смысле слова экологический взгляд на мир предполагает при определении ценностей и приоритетов человеческой деятельности учет последствий влияния, которое эта деятельность оказывает на природную среду, равно как и влияние природной среды на человека.

От понятия экология, как точки зрения, следует отличать еще по крайней мере два случая употребления этого термина. Первое из них характерно для современной науки, в которой под экологией традиционно понимается раздел биологии, изучающий взаимоотношения живых существ с окружающей их средой (в русле понимания экологии, идущего от Геккеля). Второй вариант употребления термина «экология» чаще встречается в трудах философов, географов и представителей других профессий, интересующихся соответствующей проблематикой. В этом случае имеют в виду некое синтетическое научное направление или совокупность существующих направлений, изучающих проблему взаимоотношения человеческого общества со средой его обитания и называемых чаще всего экологией человека, социальной экологией, глобальной экологией и даже современной экологией, в отличие от традиционной экологии, под которой понимается экология животных и растений. Различия между этими определениями экологии как научного направления будут рассмотрены ниже.

1

Предыстория социальной экологии

Поскольку социальная экология изучает взаимоотношения человека и природы, то ее предыстория начинается с появления человека на Земле. В последующих лекциях мы будем останавливаться на различных представлениях о данном взаимодействии, а сейчас затронем лишь несколько наиболее известных концепций, которые активно обсуждаются и в наше время. Одной из таковых является концепция английского священника Т. Мальтуса, споры о которой не утихают уже два столетия и которая послужила даже основой теории эволюции Ч. Дарвина.

«Закон, о котором идет речь, состоит в постоянном стремлении, свойственном всем живым существам, размножаться быстрее, чем это допускается находящимся в их распоряжении количестве пищи (Т. Мальтус. Опыт о законе народонаселения. СПб., 1868. Т. I. С. 96). Так в начале своей книги Мальтус формулирует свой закон. Мальтус считал, что богатство и население некоторых стран может возрастать многие столетия при разумном ведении хозяйства, но тем не менее существуют естественные границы этого роста, хотя их и не достиг ни один великий народ, обладающий обширной территорией.

Поэтому Мальтус требовал ограничения роста населения. Вспомним, что в «идеальной республике» Платона число семейств регулируется правительством (Платон. Законы, кн. V). Аристотель идет еще дальше в направлении планирования численности населения, предлагая определять число детей для каждой семьи. Мальтус обращает внимание на большое значение для человека объективных законов природы и активного характера ее функционирования, но, подчеркивая это, заключает о бессилии человека перед этими законами. Попытка поставить выше всего естественные законы природы приводит к преуменьшению социальных моментов. «Главная и непрерывная причина бедности мало или вовсе не зависит от образа правления, или от неравномерного распределения имущества (Т. Мальтус. Указ. соч. Т. 2. С. 341). Мальтус нигде не упоминает о науке и вообще о культуре. По его мнению, «для улучшения положения бедных необходимо уменьшение относительного числа рождений» (Там же. С. 378). Взгляды Мальтуса, в соответствии с которыми единственное спасение человечества заключается в ограничении рождаемости, подверглись нескончаемой критике. По поводу выведенного Мальтусом «закона убывающего плодородия почвы» говорилось, что он вовсе неприменим к тем случаям, когда техника прогрессирует, когда способы производства преобразуются, а имеет лишь весьма относительное и условное применение к тем случаям, когда техника остается неизменной. Действительно, для отдельных регионов, которые не находятся в процессе взаимодействия с другими регионами и, в то же время, технический прогресс в которых отсутствует, взгляды Мальтуса оказываются справедливыми. Так, считается, что картофельный голод в Ирландии в 1861 г. произошел почти полностью по его концепции. Но в качестве распространенной на развитие всего человечества концепция Мальтуса неоднократно опровергалась историей. Даже при жизни Мальтуса увеличение производства сельскохозяйственной продукции намного превысило обещанную им арифметическую прогрессию. Когда Мальтус говорит об арифметической профессии роста продовольствия, он явно не учитывает возможности научно-технического прогресса; когда он говорит, что средства страны не могут перешагнуть за определенный предел, который на основании принципа частной собственности весьма далек от способности почвы производить пищу, он абсолютизирует принцип частной собственности и, Таким образом, не принимает во внимание возможность социального прогресса; когда, наконец, он говорит, что население стремится к размножению, превышающему средства существования, он не принимает во внимание культурный прогресс человечества, и человек оказывается сведенным к уровню одного из животных.

Недоучет культурного момента в развитии человечества – корень ошибки Мальтуса в его демографических изысканиях. Сегодняшняя демографическая ситуация на планете свидетельствует об обратном тому, что утверждал Мальтус: в развитых странах, где средств существования больше, демографическая кривая становится более плавной, а в развивающихся странах, испытывающих недостаток средств существования, она взмывает вверх по экспоненте. Таким образом, выход из демографического взрыва может заключаться в скорейшем достижении этими странами культурного уровня развитых стран.

Как в свое время Мальтус, так и неомальтузианцы сейчас предлагают варианты, не учитывающие возможностей ценностной переориентации развития общества. Если считать так, то ситуация представляется в довольно мрачном свете. Можно, опираясь на сегодняшний глобальный темп роста населения, подсчитать, как это делает П. Эрлих, что в скором будущем на человека останется всего 1 м² поверхности Земли, а если затем, при тех же темпах роста, людей начнут переселять на другие планеты, то солнечная система и галактика будут заселены, причем почти все время и производственные возможности будут уходить исключительно на строительство космических кораблей, отправляющих землян расселяться в космосе. Ценность подобных расчетов скорее негативного характера. Они показывают, что случится с каким-либо одним показателем развития при сохранении других в неизменном состоянии. Ясно, что в реальности такого не произойдет, но предупреждение должно быть воспринято.

Пафос работы Мальтуса заключается в обращении к беднейшим слоям общества: если вы не хотите, чтобы голод и войны уничтожали избыточное население, не допускайте появление детей, которых не сможете прокормить. В нашем веке еще более громко, чем ранее, раздаются голоса в пользу принудительного ограничения рождаемости, и в некоторых странах проводится соответствующая политика. Она приносит результаты, но сам принудительный характер ее, часто идущий вразрез с культурными традициями, вряд ли полностью оправдан с моральной точки зрения. Впрочем, простых решений здесь не существует.

Другим известнейшим предшественником социальной экологии является так называемая географическая школа в социологии, утверждавшая, что психические особенности людей, уклад их жизни находятся в прямой зависимости от природных условий данной местности. Конечно, природа не в такой степени влияет на человека, чтобы можно было вслед за Ш. Монтескье сказать, что «власть климата есть первейшая в мире власть*. Но не следует понимать слова Монтескье буквально. Часто бывает, что для подчеркивания какой-либо идеи придумывается броский афоризм, в котором истинность частично приносится в жертву яркости. На самом деле Монтескье отнюдь не считал власть природных условий беспредельной. Если уж в чем и видеть ошибку Монтескье, то в том, что роль регулятора влияний природных условий он отводил политическому устройству общества.

Весьма изящна концепция русского ученого Л.И. Мечникова, который считал, что вначале развитие мировых цивилизаций происходит в бассейнах великих рек, на следующем этапе – на берегах морей, а ныне в роли главного природного фактора выступают океаны.

Важную роль природных условий в жизни общества подчеркивал К. Маркс, отмечая, в частности, что умеренный климат больше всего подходит для становления капитализма. Марксова концепция единства человека и природы строится на диалектико-материалистической основе. В «Экономическо-философских рукописях 1844 года» Маркс писал: «Человек живет природой. Это значит, что природа есть его тело_т с которым человек должен оставаться в процессе постоянного общения, чтобы не умереть. Что физическая и духовная жизнь человека неразрывно связана с природой, означает не что иное, как то, что природа неразрывно связана с самой собой, ибо человек есть часть природы» (К. Маркс, Ф. Энгельс. Из ранних произведений. М., 1956. С. 565). Представление о противоположности души и тела, человека и природы, духа и материи Маркс и Энгельс называли бессмысленным и противоестественным. Такой подход дал возможность сделать прозорливый вывод:

«Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет, правда, в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь, совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают значение первых. И так на каждом шагу факты напоминают нам о том, что мы отнюдь не властвуем над природой так, как завоеватель властвует над чужим народом, не властвуем над ней так, как кто-либо находящийся вне природы, что мы, наоборот, нашей плотью, кровью и мозгом принадлежим ей и находимся внутри ее, что все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять» (К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. Т. 20. С. 495–496).

В марксовой концепции единства человека и природы – это противоречивое единство двух относительно независимых, но неразрывно связанных между собой компонентов. Оба компонента активны, находятся в постоянном изменении и взаимообусловливают друг друга. Изменение природы человеком выступает в качестве существеннейшей и ближайшей основы человеческого мышления, а природа предстает как человеческая чувственная деятельность, практика. «Для того чтобы присвоить вещество природы в форме, пригодной для его собственной жизни, он (человек. – А. Г.) приводит в движение принадлежащие его телу естественные силы: руки и ноги, голову и пальцы. Воздействуя посредством этого движения на внешнюю природу и изменяя ее, он в то же время изменяет свою собственную природу» (Там же. Т. 23. С. 188). Марксова концепция единства человека и природы учитывает и воздействие человека на природу и воздействие природы на человека. Единство понимается не как одностороннее давление или какое-либо статичное идеальное состояние, а как двусторонний процесс взаимодействия.

В начале XX века появляется соответствующая терминология. В 1922 г. X. Берроуз обратился к Американской ассоциации географов с президентским адресом, который назывался «География как экология человека». Предложения приблизить экологические исследования к человеку относятся к 20–30 годам XX века. Начиная с работ так называемой «чикагской школы» по экологии человека, под которой понималось изучение взаимоотношений человека как целостного организма с его целостным окружением, экология и социология пришли в тесное взаимодействие. Экологические методики стали применяться для анализа стабильности и изменений внутри социальной системы. Однако для того чтобы социальная экология четко оформилась как фундаментальная отрасль научного знания, потребовалось кардинальное изменение самой экологической ситуации.

2

Этапы развития социальной экологии

Точкой отсчета современной социальной экологии можно назвать вышедшую в 1961 г. книгу Р. Карсон «Безмолвная весна», посвященную отрицательным экологическим последствиям применения ядохимиката ДДТ. Предыстория написания этой работы весьма показательна. Переход к выращиванию монокультур потребовал применения ядохимикатов для борьбы с так называемыми вредителями сельского хозяйства. Полученный химиками заказ был выполнен, и сильнодействующий препарат с желаемыми свойствами синтезирован. Автор изобретения швейцарский ученый Мюллер в 1947 г. получил Нобелевскую премию, но уже через очень непродолжительное время стало ясно, что ДДТ поражает не только вредные виды, но, обладая способностью накапливаться в живых тканях, губительно действует на все живое, включая человеческий организм. Свободно перемещающийся на большие пространства и с трудом разлагающийся препарат был обнаружен даже в печени пингвинов Антарктиды. С книги Р. Карсон начался этап накопления данных об отрицательных экологических последствиях НТР, который показал, что на нашей планете имеет место экологический кризис. Первый этап социальной экологии можно назвать эмпирическим, поскольку преобладал сбор эмпирических данных, получаемых посредством наблюдения. Это направление экологических исследований привело впоследствии к глобальному мониторингу, т. е. к наблюдению и сбору данных об экологической ситуации на всей нашей планете.

В 1972 г. вышла книга «Пределы роста», подготовленная группой Д. Медоуза, создавшей первые так называемые «модели мира», что ознаменовало начало второго, модельного этапа социальной экологии. Основатель метода системной динамики, использованного при построении данных моделей, Д. Форрестер писал: «Наши социальные системы гораздо более сложны и трудны для понимания, чем технологические системы. Почему же мы не используем тот же метод моделирования для изучения наших социальных систем и не проводим лабораторных экспериментов с этими моделями, прежде чем попытаться в реальной жизни проводить новые законы и правительственные программы? Ответ часто гласит, что наше знание социальных систем недостаточно для построения полезных моделей. Я придерживаюсь мнения, что наши знания достаточны для построения полезных моделей социальных систем. И напротив, они недостаточны для создания наиболее эффективных социальных систем непосредственно, без этапа предварительного экспериментального моделирования» (Д. Форрестер. Мировая динамика. М., 1978. С. 138).

Особый успех книги «Пределы роста» определяется как футурологической направленностью ее и сенсационными выводами, так и тем обстоятельством, что впервые материал, касающийся самых различных сторон человеческой деятельности, был собран в формальную модель и изучен с помощью ЭВМ. В «моделях мира» пять главных тенденций мирового развития – быстрый рост населения, ускоренные темпы промышленного роста, широкое распространение зоны недостаточного питания, истощение невосполнимых ресурсов и загрязнение окружающей среды – рассматривались во взаимосвязи друг с другом.

Моделирование на ЭВМ, проведенное в Массачусетсском технологическом институте, показало, что, при отсутствии социально-политических изменений в мире и сохранении его технико-экономических тенденций, быстрое истощение природных ресурсов вызовет в XXI в. (около 2030 г.) замедление роста промышленности и сельского хозяйства и в результате резкое падение численности населения – демографическую катастрофу. Если же предположить, что достижения науки и техники обеспечат возможность получения неограниченного количества ресурсов (как предполагалось во втором сценарии анализа модели), катастрофа наступит от чрезмерного загрязнения окружающей среды. При допущении, что общество сможет решить задачу охраны природы (третий сценарий), рост населения и выпуск продукции будет продолжаться до тех пор, пока не исчерпаются резервы пахотной земли, а затем, как и во всех предыдущих вариантах, наступает коллапс. Катастрофа неминуема, по мнению группы Медоуза, потому что все пять исследованных ими опасных для человечества тенденций растут по экспоненте, и беда поэтому может подкрасться незаметно и актуализироваться, когда уже будет поздно что-либо сделать. Рост по экспоненте – коварная вещь, и человечество может оказаться в положении раджи, который легко согласился заплатить изобретателю шахмат растущее по экспоненте количество зерен (за первое поле одно зерно, за второе – два, за третье – четыре и т. д.), а потом горько раскаялся в этом, поскольку всех его запасов не хватило для того чтобы отдать обещанное.

Авторы «Пределов роста» предложили кардинальное решение для преодоления угрозы экологической катастрофы – стабилизировать численность населения планеты и одновременно вкладываемый в производство капитал на постоянном уровне. Такое состояние «глобального равновесия», по мнению группы Медоуза, не означает застоя, ибо человеческая деятельность, не требующая большого расхода невосполнимых ресурсов и не приводящая к деградации окружающей среды (наука, искусство, образование, спорт), может неограниченно прогрессировать. Такая несколько необычная концепция в общем-то не нова, если мы вспомним Платона, Аристотеля и Мальтуса. Сто лет назад английский философ и экономист Д.С. Милль предсказывал, что в конце прогрессивного развития промышленности и сельского хозяйства непременно должно наступить, как он его назвал, «неподвижное состояние», при котором сохранятся на постоянном уровне численность населения и продукция производства. С этим «неподвижным состоянием» Милль связывал золотой век человечества. Сейчас данная концепция получила новый импульс в связи с ухудшением экологической обстановки на планете.

Концепция «пределов роста» имеет позитивное значение в социально-политическом плане, поскольку направлена на критику основополагающего принципа капитализма – ориентации на безудержный рост материального производства и потребления. Сторонники «глобального равновесия» не учитывают, однако, то обстоятельство, что возрастающая техническая мощь человека, увеличивающая его способность противостоять природным бедствиям (землетрясениям, извержениям вулканов, резким изменениям климата и т. п.), с которыми он пока не в силах справиться, стимулируется именно производственными целями, по крайней мере в настоящее время. Предположение, что правительства всех стран можно заставить или уговорить поддерживать численность населения на постоянном уровне, явно нереалистично, а отсюда, помимо всего прочего, уже вытекает невозможность принятия предложения о стабилизации промышленного и сельскохозяйственного производства. Можно говорить о пределах роста в определенных направлениях, но не об абсолютных пределах. Задача заключается в предвидении опасностей роста в каких-либо направлениях и выборе путей гибкой переориентации развития для возможно более полного осуществления поставленных целей.

Работа группы Медоуза представляет интерес прежде всего в методологическом плане, поскольку ею впервые был использован на глобальном уровне такой мощный метод исследования сложных динамических систем, как моделирование на ЭВМ. Книга «Пределы роста» вызывала нескончаемый поток критической литературы, анализирующей как исходные принципы и выводы группы Медоуза, так и возможности использованного ими математического аппарата. Большинство критиков сходилось на том, что перед моделированием на ЭВМ открываются большие перспективы в деле исследования социально-экологических систем как на глобальном, так и региональном уровне, но первые «модели мира» еще далеко не адекватны реальности. Критике подверглись предположения группы Медоуза об экспоненциальном росте основных тенденций мирового развития и жестких физических пределах, которые накладывает биосфера на это развитие. Относительно самих моделей указывалось, что в них не представлена возможность целенаправленного воздействия на социально-экономическую систему в случае ее развития в нежелательном направлении. Отмечалось также, что в модели слишком высока степень объединения переменных, характеризующих мировые процессы. Например, представлены средние темпы роста населения планеты, а не темпы роста населения отдельных стран, средние показатели загрязнения окружающей среды, а не конкретные уровни ее загрязнения в различных регионах и т. д. Проверки «мо-. делей мира», проведенные также на ЭВМ, показали, что, если в секторы природных ресурсов, сельскохозяйственного производства и загрязнения природной среды включить более оптимистические предположения о возможностях технического прогресса, а также ввести социальную обратную связь, то результаты моделирования не показывают коллапса.

Несмотря на серьезную критику «моделей мира», попытки глобального моделирования продолжались. М Месаровичем и Э. Пестелем в 1974 году была построена на основе методики «иерархических систем» новая регионализированная модель, в которой мир разделен на 10 регионов с учетом экономических, социально-политических и идеологических различий. Результаты моделирования показали, что для преодоления экологических опасностей необходимо стремление к количественному росту производства дополнить качественным изменением структуры мирового хозяйства. Угроза экологической катастрофы предотвращается при органическом сбалансированном росте мировой экономической системы как единого целого, а наиболее приемлемые варианты будущего дают сценарии, в которых имеет место кооперация между 10 регионами, на которые подразделена модель. Месарович и Пестель выдвинули, в связи с этим, требование «глобальной этики» и «всемирного сознания». Концепции «пределов роста» Месарович и Пестель противопоставили концепцию «органического роста», считая, что экологические трудности могут быть преодолены без отказа от роста мировой экономической системы в том случае, если рост будет сбалансированным и органичным наподобие, скажем, роста дерева. Хотя Месарович и Пестель ратуют за системный подход к экологической проблеме и за органический рост мировой экономической системы, остается неясным, какое же, говоря образно и продолжая их сравнение, «дерево» хотят они вырастить.

Указанные концепции не являются диаметрально противоположными, и каждая содержит зерно истины. Пределы роста существуют, но возможности его увеличиваются, если он сбалансирован, а это требует качественных изменений. Как чисто количественный показатель рост не может быть бесконечным. Развитие же, как единство качественных и количественных изменений, не имеет пределов преобразования. Именно развитие, а не равновесие является подлинной альтернативой роста, хотя равновесие, как и рост, представляет собой неотъемлемый момент развития, так что рост в одних направлениях предполагает равновесное состояние других параметров. Общим условием, обеспечивающим развитие, является сохранение стабильности при наличии качественных изменений.

За 20 с лишним лет построено несколько глобальных моделей в различных странах мира. Это направление чрезвычайно перспективно. Модель группы Медоуза представляет собой кружево, составленное из петель прямых и обратных связей, как бы сеть, которую они набросили на действительность. Модель Месаровича и Пестеля – это рассеченная на множество относительно независимых частей пирамида. Я. Тинберген продолжил работу Месаровича и Пестеля в попытке определить, как должно выглядеть «дерево» органического роста. Его «дерево» оказалось сугубо экономическим, как и «дерево», построенное группой американских ученых во главе с В. Леонтьевым. В перспективе следует ожидать выращивание других «деревьев», более жизнеспособных и удовлетворяющих человека. Это, прежде всего, содержательная задача, и именно в этом направлении можно прогнозировать дальнейшие шаги глобального моделирования. Подводя его предварительные итоги, можно сказать, что данный метод представляет собой важный инструмент проектирования будущего, который обладает специфическими особенностями, присущими только ему, и должен использоваться наравне с другими. Пока глобальные модели не более чем яркие иллюстрации концепций «пределов роста», «органического роста» и др. Тем не менее, даже в этом случаях, значение исключительно велико в плане синтеза мысленных и компьютерных моделей с целью достижения оптимального результата.

После проведения в 1992 г. Международной конференции по проблемам планеты Земля в Рио-де-Жанейро, в которой приняли участие главы 179 государств и на которой впервые мировое сообщество выработало согласованную стратегию развития, можно говорить о начале третьего глобально-политического этапа социальной экологии.

О концепции устойчивого развития, положенной в основу принятых на данной конференции решений, мы будем подробно говорить в дальнейшем.

3

Место социальной экологии в системе культуры

Социальная экология является новым научным направлением на стыке социологии, экологии, философии, науки, техники и других отраслей культуры, с каждой из которых она соприкасается очень тесно. Схематически это можно выразить следующим образом:

1. Экономика природопользования. 2. Экология человека. 3. Экологическое право. 4. Экологическая политика. 5. Экологическая идеология. 6. «Глубинная» экология. 7. Экологическая этика. 8. Экология. 9. Геологическая экология. 10. Антропогеография.

Было предложено много новых названий наук, предметом которых является изучение взаимоотношений человека с природной средой в их целостности: натурсоциология, ноология, ноогеника, глобальная экология, социальная экология, экология человека, социально-экономическая экология, современная экология, большая экология и т. д. В настоящее время более или менее уверенно можно говорить о трех направлениях.

Во-первых, речь идет об исследовании взаимоотношений общества с природной средой на глобальном уровне, в масштабе планеты, иными словами, о взаимоотношении человечества, в целом, с биосферой Земли. Конкретно-научной основой исследований в данной области служит учение В.И. Вернадского о биосфере. Такое направление можно назвать глобальной экологией. В 1977 г. вышла монография М.И. Будыко «Глобальная экология». Следует отметить, что в соответствии со своими научными интересами, Будыко уделил преимущественное внимание климатическим аспектам глобальной экологической проблемы, хотя не менее важны такие моменты, как количество ресурсов нашей планеты, глобальные показатели загрязнения природной среды, глобальные кругообороты химических элементов в их взаимодействии, влияние космоса на Землю, состояние озонового щита в атмосфере, функционирование Земли как единого целого и т. п. Исследования в данном направлении предполагают, конечно, интенсивное международное сотрудничество.

Вторым направлением исследований взаимоотношений общества с природной средой будут исследования с точки зрения понимания человека как общественного существа. Отношения человека к социальному и природному окружению коррелируют между собой. «Ограниченное отношение людей к природе обусловливает их ограниченное отношение друг к другу, а их ограниченное отношение друг к другу – их ограниченное отношение к природе» (К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч., 2-е изд. Т. 3, С. 29). Для того чтобы отделить данное направление, изучающее отношение различных социальных групп и классов к природной среде и структуру их взаимоотношений, детерминированных отношением к природной среде, от предмета глобальной экологии, можно называть его социальной экологией в узком смысле. В этом случае социальная экология, в отличие от глобальной экологии, оказывается ближе к гуманитарным наукам, чем к естествознанию. Надобность в подобных исследованиях огромна, а проводятся они еще в очень ограниченном масштабе.

Наконец, третьим научным направлением можно считать экологию человека. Ее предметом, не совпадающим с предметами глобальной экологии и социальной экологии в узком смысле, являлась бы система взаимоотношений с природной средой человека как индивида. Данное направление ближе к медицине, чем социальная и глобальная экология. По определению В.П. Казначеева, «экология человека – это научное направление, исследующее закономерности взаимодействия, проблемы целенаправленного управления сохранением и развитием здоровья населения, совершенствованием вида Homo sapiens. Задачей экологии человека является разработка прогнозов возможных изменений в характеристиках здоровья человека (популяции) под влиянием изменений внешней среды и разработка научно обоснованных нормативов коррекции в соответствующих компонентах систем жизнеобеспечения. Большинство западных авторов также различает понятия social, или human, ecology (экология человеческого общества) и ecology of man (экология человека). Первыми терминами обозначают науку, рассматривающую вопросы управления, прогнозирования, планирования всего процесса «вхождения» природной среды во взаимосвязь с обществом в качестве зависимой и управляемой подсистемы в рамках системы «природа – общество». Второй термин употребляется для наименования науки, делающей акцент на самом человеке, как «биологической единице» (Вопросы социоэкологии. Львов, 1987. С. 32–33).

«В экологию человека входят генетико-анатомо-физиологический и медико-биологический блоки, отсутствующие в социальной экологии. В последнюю, согласно историческим традициям, необходимо включать значительные разделы социологии и социальной психологии, не входящие в узкое понимание экологии человека» (Там же. С. 195).

Конечно, трех отмеченных научных направлении далеко не достаточно. Подход к природной среде как целому, необходимый для успешного решения экологической проблемы, предполагает синтез знаний, который видится в формировании в различных существующих науках направлений, переходных от них к экологии.

Экологическая проблематика все больше входит в социальные науки. Развитие социальной экологии тесно связано с тенденциями социологизации и гуманизации науки (естествознания, в первую очередь), так же как интеграция быстро дифференцирующихся дисциплин экологического цикла друг с другом и с другими науками совершается в русле общих тенденций к синтезу в развитии современной науки.

Практика оказывает двоякое влияние на научное осмысление экологических проблем. Дело здесь, с одной стороны, в том, что преобразовательная деятельность требует повышения теоретического уровня исследований системы «человек – природная среда» и усиления прогностической мощи этих исследований. С другой стороны, именно практическая деятельность человека оказывает непосредственную помощь научным изысканиям. Познание причинно-следственных отношений в природе может продвигаться по мере ее преобразования. Чем более крупные проекты реконструкции природной среды осуществляются, тем больше данных проникает в науки о природной среде, тем глубже могут быть выявлены причинно-следственные связи в природной среде, и тем в конечном счете выше становится теоретический уровень исследований взаимоотношений общества с природной средой.

Теоретический потенциал наук, изучающих природную среду, в последние годы заметно вырос, что приводит к тому, что «сейчас все науки о Земле так или иначе переходят от описаний и простейшего качественного анализа материалов наблюдений к разработке количественных теорий, построенных на физико-математической базе» (Е.К. Федоров. Взаимодействие общества и природы. Л., 1972. С. 63).

Прежде описательная наука – география – на основе установления более тесного контакта между отдельными ее отраслями (климатология, геоморфология, почвоведение и др.) и совершенствования ее методологического арсенала (математизация, использование методологии физико-химических наук и т. д.) становится конструктивной географией, ориентирующейся не только и не столько на исследование функционирования географической среды независимо от человека, сколько на теоретическое осмысление перспектив преобразования нашей планеты. Аналогичные изменения происходят и в других науках, изучающих те или иные моменты, аспекты и т. д. взаимоотношений человека и природной среды.

Поскольку социальная экология – новая становящаяся дисциплина, находящаяся в процессе бурного развития, ее предмет можно только наметить, но не четко обозначить. Это характерно для каждой становящейся области знания, социальная экология не составляет исключения. Мы будем понимать под социальной экологией научное направление, объединяющее то, что входит в социальную экологию в узком смысле, в глобальную экологию и в экологию человека. Иными словами, мы будем понимать под социальной экологией научную дисциплину, которая изучает взаимоотношения человека и природы в их комплексе. Это будет предметом социальной экологии, хотя, может быть, и не окончательно установленным.

4

Методы социальной экологии

Более сложная ситуация имеет место с определением метода социальной экологии. Поскольку социальная экология является переходной наукой между естественными и гуманитарными, постольку в своей методологии она должна использовать методы и естественных, и гуманитарных наук, а также те методологии, которые представляют собой единство естественно-научного и гуманитарного подходов (первый называется номологическим, второй – идеографическим).

Что же касается общенаучных методов, то ознакомление с историей социальной экологии показывает, что на первом этапе использовался преимущественно метод наблюдения (мониторинг), на втором на первый план вышел метод моделирования. Моделирование есть способ долгосрочного и комплексного видения мира. В современном его понимании это универсальная процедура постижения и преобразования мира. Вообще говоря, каждый человек на основании своего жизненного опыта и знаний строит определенные модели действительности. Последующий опыт и знания подтверждают данную модель или способствуют ее изменению и уточнению. Модель попросту представляет собой упорядоченный набор предположений относительно сложной системы. Это попытка понять некоторый сложный аспект бесконечно разнообразного мира путем выбора из накопленных представлений и опыта набора наблюдений, применимых к рассматриваемой проблеме.

Авторы «Пределов роста» описывают методологию глобального моделирования следующим образом. Сначала мы составили перечень важных причинных связей между переменными и наметили структуру обратных связей. Затем мы познакомились с литературой и проконсультировались со специалистами во многих областях, связанных с данными исследованиями, – демографами, экономистами, агрономами, специалистами по питанию, геологами, экологами и т. д. Наша цель на этой стадии состояла в том, чтобы найти наиболее общую структуру, которая отражала бы основные взаимосвязи между пятью уровнями.

Дальнейшую разработку этой основной структуры на основе других более детальных данных можно осуществить уже после того, как будет понята сама система в ее элементарном виде. Затем мы количественно оценили каждую связь настолько точно, насколько это возможно, используя глобальные данные, если они были, и характерные локальные данные, если глобальных измерений не производилось. С помощью ЭВМ мы определили зависимость одновременного действия всех этих связей во времени. Затем мы проверили влияние количественных изменений в наших основных допущениях, чтобы найти наиболее критические детерминанты поведения системы. Нет одной «жесткой» мировой модели. Модель, как только она возникает, постоянно критикуется и пополняется данными по мере того как мы начинаем лучше ее понимать. Данная модель использует наиболее важные зависимости между народонаселением, продовольствием, капиталовложениями, амортизацией, ресурсами и выпуском продукции. Эти зависимости одни и те же во всем мире. Наша методика состоит в том, чтобы сделать несколько предположений о связях между параметрами, а затем проверить их на ЭВМ. Модель содержит динамические утверждения только о физических аспектах человеческой деятельности. Она исходит из допущения, что характер социальных переменных – распределение дохода, регулирование размера семьи, выбора между промышленными товарами, услугами и пищей – в будущем сохранится таким же, каким он был на протяжении современной истории мирового развития. Поскольку трудно предположить, каких новых форм поведения человека следует ожидать, мы не пытались учитывать эти изменения на модели. Ценность нашей модели определяется лишь той точкой на каждом из графиков, которая соответствует прекращению роста и началу катастрофы.

В рамках общего метода глобального моделирования использовались различные частные методики. Так, группа Медоуза применила принципы системной динамики, предполагающие, что состояние систем полностью описывается небольшим набором величин, характеризующих различные уровни рассмотрения, а ее эволюция во времени – дифференциальными уравнениями 1-го порядка, содержащими скорости изменения этих величин, называемых потоками, которые зависят только от времени и самих уровневых величин, но не от скорости их изменений. Системная динамика имеет дело только с экспоненциальным ростом и состоянием равновесия.

Методологический потенциал теории иерархических систем, примененной Месаровичем и Пестелем, гораздо шире, он позволяет создавать многоуровневые модели. Метод «затраты – выпуск», разработанный и использованный в глобальном моделировании В. Леонтьевым, предполагает исследование структурных взаимосвязей в экономике в условиях, когда «множество на вид не связанных, в действительности взаимозависимых потоков производства, распределения, потребления и капиталовложений постоянно влияют друг на друга, и в конечном счете определяются целым рядом основных характеристик системы» (В. Леонтьев. Исследования структуры американской экономики. М., 1958. С. 80). Метод «затраты – выпуск» представляет действительность в виде шахматной доски (матрицы), отражающей структуру межотраслевых потоков, поле производства, обмена и потребления. Сам метод есть уже некое представление о действительности, и, таким образом, выбранная методология оказывается существеннейшим образом связанной с содержательным аспектом.

В качестве модели можно использовать и реальную систему. Так, агроценозы могут рассматриваться как экспериментальная модель биоценоза. В более общем плане вся природопреобразовательная деятельность человека – моделирование, которое ускоряет становление теории, но к ней и следует относиться, как к модели, учитывая риск, который эта деятельность влечет за собой. В преобразовательном аспекте моделирование способствует оптимизации, т. е. выбору наилучших путей преобразования природной среды.

5

Задачи социальной экологии

Целью социальной экологии является создание теории эволюции взаимоотношений человека и природы, логики и методологии преобразования природной среды. Социальная экология призвана уяснить и помочь преодолеть разрыв между человеком и природой, между гуманитарным и естественно-научным знанием.

Социальная экология выявляет закономерности взаимоотношений природы и общества, которые столь же фундаментальны, сколь и закономерности физические. Но сложность самого предмета исследований, в который входят три качественно различные подсистемы – неживая и живая природа и человеческое общество, и непродолжительное время существования данной дисциплины приводят к тому, что социальная экология, по крайней мере в настоящее время, преимущественно эмпирическая наука, а формулируемые ею закономерности представляют собой предельно общие афористичные утверждения (как, например, «законы» Коммонера).

Понятие закона трактуется большинством методологов в смысле однозначной причинно-следственной связи. Более широкую трактовку понятия закона как ограничения разнообразия дает кибернетика, и она больше подходит к социальной экологии, выявляющей фундаментальные ограничения человеческой деятельности. Было бы нелепо выдвигать в качестве гравитационного императива, что человек не должен прыгать с большой высоты, поскольку гибель в этом случае ждет неминуемо. Но адаптационные возможности биосферы, позволяющие компенсировать нарушения экологических закономерностей до достижения определенного порога, делают экологические императивы необходимыми. Главный из них можно сформулировать так: преобразование природы должно соответствовать ее возможностям адаптации.

Одним из способов формулирования социально-экологических закономерностей является перенесение их из социологии и экологии. Например, в качестве основного закона социальной экологии предлагается закон соответствия производительных сил и производственных отношений состоянию природной среды, который является модификацией одного из законов политэкономии. Закономерности социальной экологии, предложенные исходя из исследования экосистем, мы рассмотрим после ознакомления с экологией.

Практикум к семинару

1. Таблица типов законов, используемых в социальной экологии.

2. Таблица функций социальной экологии (познавательная, преобразовательная, прогностическая, планирующая, историческая, мировоззренческая).

3. Таблица уровней организации природных систем

4. Схема взаимодействия в социоэкосистемах

Геосистемы Экосистемы

Социосистемы

В развитие биологии в XX в. большой вклад внесли русские ученые. Русская биологическая школа имеет славные традиции. Первые модели происхождения жизни созданы А.И. Опариным. В.И. Вернадский был учеником выдающегося почвоведа В. В. Докучаева, который создал учение о почве как своеобразной оболочке Земли, являющейся единым целым, включающим в себя живые и неживые компоненты. По существу, учение о биосфере было продолжением и распространением идей Докучаева на более широкую сферу реальности. Развитие биологии в этом направлении привело к созданию экологии.

Значение учения о биосфере Вернадского для экологии определяется тем, что биосфера представляет собой высший уровень взаимодействия живого и неживого и глобальную экосистему. Результаты Вернадского поэтому справедливы для всех экосистем и являются обобщением знаний о развитии нашей планеты.

1

Учение В.И. Вернадского о биосфере

Существуют два основных определения понятия «биосфера», одно из которых известно со времени появления данного термина. Это понимание биосферы как совокупности всех живых организмов на Земле. В.И. Вернадский, изучавший взаимодействие живых и неживых систем, переосмыслил понятие биосферы. Он понимал биосферу как сферу единства живого и неживого.

Такое толкование определило взгляд Вернадского на проблему происхождения жизни. Из нескольких вариантов: 1) жизнь возникла до образования Земли и была занесена на нее; 2) жизнь зародилась после образования Земли; 3) жизнь возникла вместе с формированием Земли, – Вернадский придерживался последнего и считал, что нет убедительных научных данных, что живое когда-либо не существовало на нашей планете. Жизнь оставалась в течение геологического времени постоянной, менялась только ее форма. Иными словами, биосфера была на Земле всегда.

Под биосферой Вернадский понимал тонкую оболочку Земли, в которой все процессы протекают под прямым воздействием живых организмов. Биосфера располагается на стыке литосферы, гидросферы и атмосферы. В атмосфере верхние границы жизни определяются озоновым экраном – тонким в несколько миллиметров слоем озона на высоте примерно 20 км. Океан населен жизнью целиком до дна самых глубоких впадин в 10–11 км. В твердую часть Земли жизнь проникает до 3 км (бактерии в нефтяных месторождениях).

Занимаясь созданной им биогеохимией, изучающей распределение химических элементов по поверхности планеты, Вернадский пришел к выводу, что нет практически ни одного элемента из таблицы Менделеева, который не включался бы в живое вещество. Он сформулировал три биогеохимических принципа.

1. Биогенная миграция химических элементов в биосфере всегда стремится к максимальному своему проявлению. Этот принцип в наши дни нарушен человеком.

2. Эволюция видов в ходе геологического времени, приводящая к созданию устойчивых в биосфере форм жизни, идет в направлении, усиливающем биогенную миграцию атомов. Этот принцип при антропогенном измельчании средних размеров особей биоты Земли (лес сменяется лугом, крупные животные мелкими) начинает действовать аномально интенсивно.

3. Живое вещество находится в непрерывном химическом обмене с окружающей его средой, создающейся и поддерживающейся на Земле космической энергией

Солнца. Вследствие нарушения двух первых принципов космические воздействия из поддерживающих биосферу могут превратиться в разрушающие ее факторы. Данные геохимические принципы соотносятся со следующими важными выводами Вернадского.

1. Каждый организм может существовать только при условии постоянной тесной связи с другими организмами и неживой природой. 2. Жизнь со всеми ее проявлениями произвела глубокие изменения на нашей планете. Совершенствуясь в процессе эволюции, живые организмы все шире распространялись по планете, стимулируя перераспределение энергии и вещества.

2

Эмпирические обобщения В.И. Вернадского

1. Первым выводом из учения о биосфере является принцип целостности биосферы. «Можно говорить о всей жизни, о всем живом веществе как о едином целом в механизме биосферы» (В.И. Вернадский. Биосфера… С. 22). Строение Земли, по Вернадскому, есть согласованный механизм. «Твари Земли являются созданием сложного космического процесса, необходимой и закономерной частью стройного космического механизма» (Там же. С. 11). Само живое вещество не является случайным созданием.

Узкие пределы существования жизни – физические постоянные, уровни радиации и т. п. – подтверждают это. Как будто кто-то создал такую среду, чтобы жизнь стала возможна. Какие условия и константы имеются в виду? Гравитационная постоянная, или константа всемирного тяготения, определяет размеры звезд, температуру и давление в них, влияющие на ход реакции. Если она будет чуть меньше, звезды станут недостаточно горячими для протекания в них термоядерного синтеза; если чуть больше, звезды превзойдут «критическую массу» и обратятся в черные дыры. Константа сильного взаимодействия определяет ядерный заряд в звездах. Если ее изменить, цепочки ядерных реакций не дойдут до азота и углерода. Постоянная электромагнитного взаимодействия определяет конфигурацию электронных оболочек и прочность химических связей; ее изменение делает Вселенную мертвой. Это находится в соответствии с антропным принципом, по которому при создании моделей развития мира следует учитывать реальность существования человека.

Экология также показала, что живой мир – единая система, сцементированная множеством цепочек питания и иных взаимозависимостей. Если даже небольшая часть ее погибнет, разрушится и все остальное.

2. Принцип гармонии биосферы и ее организованности. В биосфере, по Вернадскому, «все учитывается и все приспособляется с той же точностью, с той же механичностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов вещества и атомов энергии» (Там же. С. 24).

3. Закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов. Биосфера в основных своих чертах представляет один и тот же химический аппарат с самых древних геологических периодов. «На земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом… Все минералы верхних частей земной коры – свободные алюмокремневые кислоты (глины), карбонаты (известняки и доломиты), гидраты окиси Fe и Аl (бурые железняки и бокситы) и многие сотни других – непрерывно создаются в ней только под влиянием жизни» (Там же. С. 21). Лик Земли фактически сформирован жизнью.

4. Космическая роль биосферы в трансформации энергии. Вернадский подчеркивал важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии. «Можно рассматривать всю эту часть живой природы как дальнейшее развитие одного и того же процесса превращения солнечной световой энергии в действенную энергию Земли» (Там же. С. 22).

5. Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдерживать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.

6. Растекание жизни есть проявление ее геохимической энергии. Живое вещество, подобно газу, растекается по земной поверхности в соответствии с правилом инерции. Мелкие организмы размножаются гораздо быстрее, чем крупные. Скорость передачи жизни зависит от плотности живого вещества.

7. Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни – физико-химическими свойствами соединений, строящих организм, их неразрушимостью в определенных условиях среды. Максимальное поле жизни определяется крайними пределами выживания организмов. Верхний предел жизни обусловливается лучистой энергией, присутствие которой исключает жизнь и от которой предохраняет озоновый щит. Нижний предел связан с достижением высокой температуры. Интервал в 433 °C (от минус 252 °C до плюс 180 °C) является (по Вернадскому) предельным тепловым полем.

8. Всюдность жизни в биосфере. Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости жизни есть результат приспособленности в ходе времени.

9. Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел: раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний и организм вводит в себя только необходимое количество элементов. Формы нахождения химических элементов: 1) горные породы и минералы; 2) магмы; 3) рассеянные элементы; 4) живое вещество.

10. Постоянство количества живого вещества в биосфере. Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого вещества (1,5 х 10²¹ г и 10² —10²¹ г). Это обобщение справедливо в рамках значительных геологических отрезков времени, и оно следует из того, что живое вещество является посредником между Солнцем и Землей и, стало быть, либо его количество должно быть постоянным, либо должны меняться его энергетические характеристики.

11. Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т. е. когда вся возможная в условиях системы работа произведена. Понятие устойчивого равновесия является исключительно важным, и мы к нему вернемся позже.

12. Идея автотрофности человека. Автотрофными называют организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма. Поле существования зеленых автотрофных организмов определяется областью проникновения солнечных лучей. Вернадский сформулировал идею автотрофности человека, которая приобрела интересный поворот в рамках обсуждения проблемы создания искусственных экосистем в космических кораблях. Простейшей такой экосистемой будет система «человек – 1 или 2 автотрофных вида». Но данная система является неустойчивой и для надежного обеспечения жизненных потребностей человека необходима многовидовая система жизнеобеспечения.

В создании искусственной среды в космических кораблях вопрос ставится так: каков минимум разнообразия, необходимый для заданной временной стабильности? Здесь человек начинает ставить задачи, противоположные тем, которые он решал ранее. Создание таких искусственных систем явится важным этапом развития экологии. В их построении соединяется инженерная нацеленность на создание нового и экологическая направленность на сохранение имеющегося, творческий подход и разумный консерватизм. Это и будет осуществлением принципа «проектирования вместе с природой».

Пока искусственная биосфера представляет собой очень сложную и громоздкую систему. То, что в природе функционирует само собой, человек может воспроизвести только ценой больших усилий. Но ему придется это делать, если он хочет осваивать космос и совершать длительные полеты. Необходимость создания искусственной биосферы в космических кораблях поможет лучше понять биосферу естественную.

3

Эволюция биосферы

Эволюцию биосферы изучает раздел экологии, который называется эволюционной экологией. Следует отличать эволюционную экологию от экодинамики (динамической экологии). Последняя имеет дело с короткими интервалами развития биосферы и экосистем, в то время как первая рассматривает развитие биосферы на более длительном отрезке времени. Так, изучение биогеохимических круговоротов и сукцессии – задача экодинамики, а принципиальные изменения в механизмах круговорота веществ и в ходе сукцессии – задача эволюционной экологии.

Одним из важнейших направлений в изучении эволюции является изучение форм жизни. Здесь можно отметить несколько этапов.

1. Клетки без ядра, но имеющие нити ДНК, напоминают нынешние бактерии и сине-зеленые водоросли. Возраст таких самых древних организмов более 3 млрд. лет. Их свойства: 1) подвижность; 2) питание и способность запасать пищу и энергию; 3) защита от нежелательных воздействий; 4) размножение; 5) раздражимость; 6) приспособление к изменяющимся внешним условиям; 7) способность к росту.

2. На следующем этапе (приблизительно 2 млрд. лет тому назад) в клетке появляется ядро. Одноклеточные организмы с ядром называются простейшими. Их 25–30 тыс. видов. Самые простые их них – амебы. Инфузории имеют еще и реснички. Ядро простейших окружено двухмембранной оболочкой с порами и содержит хромосомы и нуклеоли. Ископаемые простейшие – радиолярии и фораминиферы – основные части осадочных горных пород. Многие простейшие обладают сложным двигательным аппаратом. 3. Примерно 1 млрд. лет тому назад появились многоклеточные организмы. В результате растительной деятельности – фотосинтеза – из углекислоты и воды при использовании солнечной энергии, улавливаемой хлорофиллом, создавалось органическое вещество. Возникновение и распространение растительности привело к коренному изменению состава атмосферы, первоначально имевшей очень мало свободного кислорода. Растения, ассимилирующие углерод из углекислого газа, создали атмосферу, содержащую свободный кислород, который не только активный химический агент, но и источник озона, преградившего путь коротким ультрафиолетовым лучам к поверхности Земли. Л. Пастером выделены следующие две важные точки в эволюции биосферы: 1) момент, когда уровень содержания кислорода в атмосфере Земли достиг примерно 1 % от современного. С этого времени стала возможной аэробная жизнь. Геохронологически это архей. Предполагается, что накопление кислорода шло скачкообразно и заняло не более 20 тыс. лет; 2) достижение содержания кислорода в атмосфере около 10 % от современного. Это привело к возникновению предпосылок формирования озоносферы. В результате жизнь стала возможной на мелководье, а затем и на суше.

Палеонтология, которая занимается изучением ископаемых остатков, подтверждает факт возрастания сложности организмов. В самых древних породах встречаются организмы немногих типов, имеющих простое строение. Постепенно разнообразие и сложность растут. Многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, затем исчезают. Это истолковывают как возникновение и вымирание видов.

В соответствии с данными палеонтологии можно считать, что в протерозойскую геологическую эру (700 млн. лет назад) появлялись бактерии, водоросли, примитивные беспозвоночные; в палеозойскую (365 млн. лет назад) – наземные растения, амфибии; в мезозойскую (185 млн. лет назад) – млекопитающие, птицы, хвойные растения; в кайнозойскую (70 млн. лет назад) – современные группы. Конечно, следует иметь в виду, что палеонтологическая летопись неполна.

Веками накапливавшиеся остатки растений образовали в земной коре грандиозные энергетические запасы органических соединений (уголь, торф), а развитие жизни в Мировом океане привело к созданию осадочных горных пород, состоящих из скелетов и других остатков морских организмов.

К важным свойствам живых систем относятся:

1. Компактность. В 5 х 10»¹⁵ г ДНК, содержащейся в оплодотворенной яйцеклетке кита, заключена информация для подавляющего большинства признаков животного, которое весит 5 х 10⁷ г (масса возрастает на 22 порядка).

2. Способность создавать порядок из хаотического теплового движения молекул и тем самым противодействовать возрастанию энтропии. Живое потребляет отрицательную энтропию и работает против теплового равновесия, увеличивая, однако, энтропию окружающей среды. Чем более сложно устроено живое вещество, тем более в нем скрытой энергии и энтропии.

3. Обмен с окружающей средой веществом, энергией и информацией. Живое способно ассимилировать полученные извне вещества, т. е. перестраивать их, уподобляя собственным материальным структурам и за счет этого многократно воспроизводить их.

4. В метаболических функциях большую роль играют петли обратной связи, образующиеся при автокаталитических реакциях. «В то время как в неорганическом мире обратная связь между «следствиями» (конечными продуктами) нелинейных реакций и породившими их «причинами» встречается сравнительно редко, в живых системах обратная связь (как установлено молекулярной биологией), напротив, является скорее правилом, чем исключением» (И. Пригожий, И. Стенгерс. Порядок из хаоса. М., 1986, С. 209). Автокатализ, кросс-катализ и автоингибиция (процесс, противоположный катализу – если присутствует данное вещество, оно не образуется в ходе реакции) имеют место в живых системах. Для создания новых структур нужна положительная обратная связь, для устойчивого существования – отрицательная обратная связь.

5. Жизнь качественно превосходит другие формы существования материи в плане многообразия и сложности химических компонентов и динамики протекающих в живом превращений. Живые системы характеризуются гораздо более высоким уровнем упорядоченности и асимметрии в пространстве и времени. Структурная компактность и энергетическая экономичность живого – результат высочайшей упорядоченности на молекулярном уровне.

6. В самоорганизации неживых систем молекулы просты, а механизмы реакций сложны; в самоорганизации живых систем, напротив, схемы реакций просты, а молекулы сложны.

7. У живых систем есть прошлое. У неживых его нет. «Целостные структуры атомной физики состоят из определенного числа элементарных ячеек, атомного ядра и электронов и не обнаруживают никакого изменения во времени, разве что испытывают нарушение извне. В случае такого внешнего нарушения они, правда, как-то реагируют на него, но если нарушение было не слишком большим, они по прекращению его снова возвращаются в исходное положение. Но организмы – не статические образования. Древнее сравнение живого существа с пламенем говорит о том, что живые организмы, подобно пламени, представляют собой такую форму, через которую материя в известном смысле проходит как поток» (В. Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое. М., 1989, С. 233).

8. Жизнь организма зависит от двух факторов – наследственности, определяемой генетическим аппаратом, и изменчивости, зависящей от условий окружающей среды и реакции на них индивида. Интересно, что сейчас жизнь на Земле не могла бы возникнуть из-за кислородной атмосферы и противодействия других организмов. Раз зародившись, жизнь находится в процессе постоянной эволюции.

9. Способность к избыточному самовоспроизводству. «Прогрессия размножения столь высокая, что она ведет к борьбе за жизнь и ее последствию – естественному отбору» (Ч. Дарвин. Соч. Т. 3, М.; Л., 1939, С. 666).

4

Отличия растений от животных

Как считает большинство биологов, различия между растениями и животными можно разделить на три группы: 1) по структуре клеток и их способности к росту; 2) по способу питания; 3) по способности к движению. Отнесение к одному из царств проводится не по каждому признаку, а по совокупности различий. Так, кораллы, речная губка-бодяга всю жизнь остаются неподвижными, и, тем не менее, имея в виду другие свойства их относят к животным. Существуют насекомоядные растения, которые по способу питания относятся к животным. Выделяют и переходные типы, как, скажем, Евглена зеленая, которая питается как растение, а двигается, как животное. И все же три отмеченные группы различий помогают в подавляющем большинстве случаев.

Кристаллы растут, но не воспроизводятся; растения воспроизводятся, но не двигаются; животные двигаются и воспроизводятся. В то же время, у растений некоторые клетки сохраняют способность к активному росту на протяжении всей жизни организма. В пластидах – белковых телах клеток растений – заключен хлорофилл. Его наличие связано с основной космической функцией растений – улавливанием и превращением солнечной энергии. Эта функция определяет строение растений. «Свет лепит формы растений, как из пластического материала», – писал австрийский ботаник И. Визнер. По словам Вернадского, «в биосфере видна неразрывная связь между освещающим ее световым солнечным излучением и находящимся в ней зеленым живым миром организованных существ» (В.И. Вернадский. Биосфера. Избр. соч. Т. 5, М., 1960. С. 23).

У животных клеток есть центриоли, но нет хлорофилла и клеточной стенки, мешающей изменению формы. Что касается различий в способе питания, то большинство растений необходимые для жизни вещества получают в результате поглощения минеральных соединений. Животные питаются готовыми органическими соединениями, которые создают растения в процессе фотосинтеза.

В ходе развития биосферы происходила дифференциация органов по функциям, которые они выполняют, и возникли двигательная, пищеварительная, дыхательная, кровеносная, нервная системы и органы чувств.

В XVIII–XIX вв. ученые потратили много усилий для систематизации всего многообразия растительного и животного мира. Появилось направление в биологии, получившее название систематики, были созданы классификации растений и животных в соответствии с их отличительными признаками. Основной структурной единицей был признан вид, а более высокие уровни составили последовательно род, отряд, класс.

На Земле существует 500 тыс. видов растений и 1,5 млн видов животных, в том числе позвоночных – 70 тыс., птиц – 16 тыс., млекопитающих – 12 540 видов. Подробная систематизация различных форм жизни создала предпосылки для изучения живого вещества как целого, что впервые и осуществил выдающийся русский ученый Вернадский в своем учении о биосфере.

Существует интересная концепция, которая объясняет эволюцию видов эволюцией природных систем. Если отдельным видам требуется для эволюции очень много времени, то эволюция экосистем требует его несоизмеримо меньше. В этом случае естественный отбор идет среди природных систем, которые меняются в целом, детерминируя изменения всех входящих в систему видов. Такая концепция возникла конечно после теории эволюции Дарвина, так как для нее необходимо было привыкнуть рассматривать экосистемы как целое.

Эволюцию экосистем называют экогенезом, понимаемым как совокупность процессов и закономерностей необратимого развития биогеоценозов и биосферы в целом. Одной из таких закономерностей можно назвать увеличение роли живого вещества и продуктов его жизнедеятельности в геологических, геохимических и физико-географических процессах и усиление преобразующего воздействия жизни на атмосферу, гидросферу и литосферу (пример с созданием кислородной атмосферы весьма показателен). К другим закономерностям относят прогрессирующее накопление аккумулированной солнечной энергии в поверхностных оболочках Земли, увеличение общей биомассы и продуктивности биосферы и ее информационной емкости, возрастание дифференцированности физико-географической структуры биосферы, расширение сферы действия биотического круговорота и усложнение его структуры, а также трансформирующее воздействие человеческой деятельности.

Последнее оказывается особенно опасным, если мы примем концепцию эволюции, в соответствии с которой высшие уровни организации детерминируют эволюцию низших. Тогда окажется, что интенсивное воздействие человека на биосферу может дать толчок для эволюционных изменений на всех нижележащих уровнях: экосистем, сообществ, популяций, видов.

5

Концепция коэволюции

Критика теории эволюции Дарвина велась со дня ее возникновения. Одним не нравилось, что изменения, по Дарвину, могут идти во всех возможных направлениях и случайным образом. Концепция номогенеза утверждала, что изменения происходят не беспорядочно, а по законам развития форм. Русский ученый и революционер П.А. Кропоткин придерживался точки зрения, в соответствии с которой взаимопомощь является более важным фактором эволюции, чем борьба.