Михаил Камшилов - Эволюция биосферы

• Название: Эволюция биосферы
• Автор: Михаил Камшилов
• Издательство: Наука
• Жанр: Экология
• Год: 1979

Книга доктора биологических наук М. М. Камшилова посвящена проблеме эволюции биосферы. В ней рассматриваются такие вопросы, как происхождение биосферы, ее организация, факторы и закономерности эволюции. Особое внимание уделено влиянию человека на атмосферу. Приведены обширные фактические данные по палеонтологии, биоценологии, генетике и молекулярной биологии.

---

Необходимость охраны лесов, парков, лугов, существующих пахотных земель заставляет задуматься над проблемой их отчуждения под городское строительство. Город будущего, по-видимому, будет расти вверх и вглубь, а не вширь. Эти тенденции уже обнаруживаются. Автоматизированные промышленные предприятия уйдут под землю. На поверхности останутся лишь пульты управления. Некоторые исследователи допускают возможность вынесения за пределы биосферы, на орбитальные околоземные космические станции, особо вредных производств, засоряющих биосферу токсическими и радиоактивными отходами. Это серьезное предложение. Однако прежде чем его осуществлять, требуется исследовать влияние околоземного космического пространства на биосферу Земли, проблему обмена веществом и энергией между биосферой и околоземным космосом.

Сложен вопрос с чистой пресной водой. Ее ресурсов для развития общества скоро явно не хватит. Большинство ученых, думающих над решением данной проблемы, приходит к выводу: в ближайшем будущем человечество будет вынуждено для производственных целей и пищевого водоснабжения в широких масштабах пользоваться опресненной морской водой. В принципе эта проблема уже решена. В настоящее время в мире функционирует более 800 опреснителей с суточной производительностью 1,7 млн. м3 пресной воды (см. М. В. Санин, 1975). В нашей стране мощный опреснитель работает на полуострове Мангышлак, обеспечивая пресной водой г. Шевченко.

По расчетам В. А. Клячко (1972), объем опресненной воды во всем мире должен возрасти к 1990 г. до 20 км3, а к 2000 г. до сотен кубических километров. Себестоимость опресненной воды пока еще дороже, чем воды из естественных источников. Но в отдельных случаях ее дешевле получить на месте, чем перебрасывать или привозить из других районов. Глобальное решение проблемы опреснения соленых и солоноватых вод освободит реки и озера от непосильной нагрузки, которую они несут сейчас; появится возможность полного освоения пустынь, обеспечения химической промышленности новым сырьем. Крупные производства, потребляющие большое количество воды, шагнут к берегам морей и океанов.

Ясно, что прежде чем подобные пока еще полуфантастические проекты будут в той или иной мере осуществлены, необходимо проведение большой научно-исследовательской, опять-таки, по существу, ноогенической работы, которая только и может обеспечить их практическую реализацию. В противном случае мы лишь усилим загрязнение морей и океанов со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Весьма важным является переход промышленности к технологии без загрязнения биосферы, создание беструбных, бессточных заводов. По мнению академика И. В. Петрянова, «в огромном большинстве случаев это совершенно реальный и выгодный путь». С позиции ноогеники — это единственно возможный путь.

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

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

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

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

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

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

Рис. 45. Стадии развития биосферы

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

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

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

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

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