Білявський Г.О. та ін. Основи екології

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 2

Біоекологія

Антропологи й фізіологи помітили таку дивну особливість:

потенційні можливості мозку людини набагато вищі за її

фізіологічні потреби. Мозок людини досяг сучасного рівня склад-

ності задовго до того, як виникли культура й цивілізація. Ось як

Ревучий бізон. Мадлен, печера Альтамира. Іспанія

оцінює цей факт польський учений Т. Білецький: «Кінцевий

результат еволюції гомінідів, розум сучасної людини, значно

перевищує вимоги примітивного збирацького й мисливського

способу життя та примітивної суспільної організації, що були

характерними для гомінідів протягом майже всього плейстоцену;

в цьому випадку наслідок абсолютно не відповідає причині».

Складається враження, начебто еволюція людини заздалегідь

«передбачала» майбутні потреби виду гомо сапієнс і наділила

його таким «комп'ютером», який чомусь не використовується на

повну силу, але, можливо, буде задіяний у майбутньому. За дея-

кими оцінками, мозок сучасної людини реалізує лише близько

2 % своїх потенційних можливостей.

105

Розділ І

Сучасні підходи в науці про довкілля

II Загальні уявлення про ноосферу. Людина в біосфері Землі

виступила в ролі нової сили, нового фактора. Сьогодні людина

вже оволоділа й продовжує оволодівати величезними силами при-

роди, і це поставило перед нею найболючіше питання — про саму

себе. Хто ж вона, людина, яке її місце в світі? Які її права та

обов'язки перед Матір'ю-Природою й самою собою? Чи є межа цих

прав? А якщо є, то де вона? «Людина вперше реально зрозуміла,

— писав В. І. Вернадський, — що вона — житель планети й може,

повинна мислити й діяти в новому аспекті, не лише окремої осо-

бини, сім'ї або роду, держав або їхніх союзів, а й у планетарному

аспекті».

Нині складаються зовсім нові взаємовідносини в системі

людина—біосфера. Земля, котра раніше здавалася людині нео-

сяжною, безкраєю, величезною, сили якої викликали в неї благо-

говійний трепет, були грізним нагадуванням про безсилість виду

гомо сапієнс, сьогодні вже такою не уявляється. Хоча сліпі при-

родні сили й нині не стали слабшими й час від часу нагадують

про себе руйнівними землетрусами або іншими стихійними лиха-

ми, могутність людини здається просто безмежною.

• За рахунок роботи тисяч радіо-, телестанцій, релейних ліній

та інших об'єктів Земля сьогодні випромінює енергії в радіодіапа-

зоні (на метрових хвилях) більше, ніж Сонце.

• Щороку людство лише в сільському господарстві перевер-

тає, перелопачує своїми плугами й культиваторами таку масу

ґрунту, яка в 200 разів більша, ніж маса піску, глини, мулу, що

виносяться в океан усіма річками Землі.

• Людство стало провокувати справжні землетруси — в

результаті підземних ядерних вибухів, а також будівництва вели-

ких водосховищ у сейсмічно небезпечних зонах.

• Сьогодні людина не лише використовує всі елементи таб-

лиці Менделєєва, а й створює нові, яких раніше не було на Землі,

наприклад плутоній.

• Усе добуте з надр Землі людина розсіює на поверхні, коло-

сально прискорюючи переміщення хімічних елементів у біосфері,

руйнуючи ті біохімічні цикли, які склалися протягом мільйонів

років.

• Запаси енергетичної сировини, металів та інші, які природа

накопичувала в своїх коморах протягом цілих геологічних

періодів, людина розтрачує за лічені десятиліття. Натомість вона

106

Глава 2 Біоекологія

вносить у природу нові сполуки, здебільшого шкідливі для біо-

сфери. На сьогодні за рахунок техногенної діяльності в біосферу

потрапило вже близько 50 тис. нових хімічних речовин, не влас-

тивих природі і, як правило, шкідливих для живих організмів.

Люди й далі продовжують діяти в тому самому напрямі, не

усвідомлюючи очевидного факту: Земля, на якій вони розвинули-

ся до сучасного рівня, — це маленька планета з обмеженими ре-

сурсами й дуже вразливим режимом, і вона вимагає до себе тим

обережнішого і дбайливішого ставлення, чим ширшими стають

можливості людей порушувати цей режим.

В. І. Вернадський висунув тезу про те, що біосфера Землі за-

кономірно й неминуче перейде в нову якість, стане ноосферою (від

грец. ноос — розум). На його думку, людина перебере на себе

керівництво всіма процесами в біосфері, спрямує її розвиток у

потрібному для себе напрямі. На зміну «дикій» біосфері має прий-

ти нова оболонка — ноосфера, тобто якісно новий стан біосфери,

переробленої, перебудованої розумом людини та її працею.

Сьогодні можна констатувати, що біосфера справді різко

змінюється під впливом технологічної діяльності людини, дедалі

більше замінюється техносферою, в якій дехто з учених іще

недавно схильний був убачати початок формування ноосфери,

передбачуваної В. І. Вернадським. Проте сьогодні стало ясно, що

наступ техносфери супроводжується такими змінами природного

середовища, які вже почали загрожувати самому існуванню лю-

дини на Землі. Відбувається прискорене руйнування основних,

життєво важливих комірок біосфери, яке прогресує й уже здатне

призвести до її повної деградації й загибелі, що автоматично

означає загибель людства, оскільки люди не можуть існувати в

іншому середовищі, ніж те, в якому вони з'явилися та існували.

Отже, дедалі активніше рухаючи вперед «технічний прогрес»,

людство лише погіршує загальну ситуацію в біосфері й своє власне

становище в ній.

У загальному вигляді закон ноосфери В. І. Вернадського дає

відповідь на питання, в який бік спрямований соціально-

екологічний процес: біосфера неминуче перетвориться

на

ноосферу,

тобто

сферу,

де

розум

людини

відіграватиме

домінантну роль у розвитку системи людина—природа...

Мрія й віра, звичайно, світла, але досить далека від реальності

й недостатня ні як науковий прогноз, ні як визначення закону

ноосфери, хоча сам закон, безперечно, справедливий. Він точний

у тому розумінні, що в разі, якщо людство не почне розумно

107

Розділ І

Сучасні підходи в науці про довкілля

регулювати свою чисельність і тиск на природу, зважаючи

на її закони, біосфера в зміненому вигляді може зберегтися,

але цивілізація, а не виключено — й вид гомо сапіенс, загинуть...

Керуватимуть люди не природою, а передусім собою, й у цьому

суть закону ноосфери

М. Ф. Реймерс,

видатний російський біолог,

еколог

На думку деяких учених, серед причин цієї глобальної

екологічної кризи, що насувається, головними є дві: надмірне

зростання чисельності населення Землі й надмірне використання

людиною основних природних ресурсів.

Ситуація ще більше ускладнюється тим, що до появи на Землі

людини всі процеси в біосфері базувалися на використанні

відновлюваних ресурсів. Сьогодні людство 90 % енергії для своїх

потреб добуває з невідновлюваних джерел (спалює нафту,

вугілля, газ тощо). Використання ресурсів цього типу спричиняє

такі порушення в біосфері, з якими вона неспроможна боротися.

Наприклад, у природи немає механізмів нейтралізації радіоактив-

ного забруднення внаслідок діяльності АЕС. Не може природа

також компенсувати шкоду, заподіяну будівництвом гідроелект-

ростанцій, коли великі ділянки суші затоплюються водою.

Зруйновані людством біоти самі стають джерелом забруднен-

ня природного середовища. Наприклад, через надмірне внесення

в ґрунт мінеральних добрив і пестицидів порушуються склад і

діяльність мікроорганізмів, що призводить до посиленого надход-

ження в атмосферу метану й вуглекислого газу. З цієї ж причини,

а також унаслідок швидкого знищення лісів біота континентів

почала виділяти в атмосферу стільки С0

, скільки його надходить

туди ж від згоряння мінерального палива.

На жаль, мрія В. І. Вернадського про те, що людина може

перебрати на себе керівництво всіма процесами в біосфері, спря-

мувати їх у «розумне русло» сьогодні виглядає нереальною. Якщо

ми хочемо створити систему для повного керування біосферою,

вона має бути (за правилом Ешбі) складнішою від самої біосфе-

ри. За підрахунками вчених* для цього всю поверхню Землі

(разом з океанами!) довелося б укрити шаром ідеальних ком-

п'ютерів розміром із бактерію з комірками пам'яті молекулярних

розмірів і програмами, складнішими, ніж генетичні програми роз~

108

Глава 2 Біоекологія

витку мільйонів видів живих істот! Звичайно, таке завдання не під

силу людині. То чи е взагалі сенс ставити яитання про керуван-

ня всією біосферою?

Нам не можна забувати, що ми — частинка надзвичайно

складної системи, єдиного біологічного комплексу, котрий

об'єднує все — від планктону й лісів, що виробляють кисень, до

землі й вод, що виробляють продукти харчування, незамінні

ресурси яких доступні нам цілком завдяки діяльності й комах, і

черв'яків, і бактерій — усіх непомітних істот, яких людина через

своє неуцтво часто зневажає.

Ми живемо в домі, ім'я якому — біосфера. Але вона, своєю чергою,

тільки мала частинка Великого Всесвіту. Наш дім лише зовсім

маленька частинка неосяжного Космосу, і людина зобов'язана

відчувати себе частинкою неосяжного Космосу. Вона повинна

знати, що виникла не через чиюсь потойбічну волю,

а в результаті розвитку, і, як апофеоз цього розвитку, вона

знайшла Розум, здатний передбачати результати своїх дій

і впливати на події, що відбуваються навколо неї, а відтак,

і на те, що відбувається у Всесвіті! Вільний вибір має спиратися

на світогляд, котрий формується досвідом багатьох поколінь.

Людина повинна знати, що їй недоступно й заборонено, — в усі

часи гонитва за ілюзіями, фантомами була однією з головних

небезпек, які чигають на людину... Ці принципи — основа екології,

фундамент екологічного світогляду.

М. М. Мойсеєв

Ш «Біосфера-2». У 1991 р. група американських дослідників

проводила експеримент, що дістав назву «Біосфера-2». В пустель-

ному районі штату Аризона було споруджено комплекс ізольова-

них від зовнішнього середовища приміщень зі скляним дахом і

стінами (ззовні надходила тільки сонячна енергія), в яких створе-

но п'ять з'єднаних одна з одною екосистем: вологий тропічний

ліс, савана, пустеля, болото й море (басейн завглибшки 8 м із

живим кораловим рифом).

У «Біосферу-2» було переселено 3800 представників фауни й

флори, причому основним критерієм добору їх була користь, яку

вони могли приносити людям (споживатись як їжа, очищувати

повітря, давати ліки та ін.).

У «Біосферу-2» було внесено й техносферу, що мала житлові

та робочі приміщення, розраховані на вісім чоловік, спортзал,

109

Розділ І

Сучасні підходи в науці про довкілля

бібліотеку, город і численне технічне обладнання (дощувальні

установки, насоси для циркуляції води й повітря, комп'ютер із

безліччю датчиків, який мав вести моніторинг життєво важливих

параметрів комплексу).

Метою експерименту, розрахованого на два роки, було ство-

рення замкненої екосистеми, своєрідної міні-біосфери, яка б

функціонувала на основі самозабезпечення й була незалежною

від «Біосфери-1» (так автори називали «велику» біосферу, тобто

біосферу Землі). В цю міні-біосферу мала б органічно увійти

міні-техносфера з дослідниками.

Автори мріяли досягти штучно підтримуваного в системі го-

меостазу, тобто стабільності, сталості основних життєво важливих

параметрів (температури, вологості тощо). Відходи біоти однієї

екосистеми мали слугувати ресурсами для іншої.

Проект був покликаний здійснити (хай і в невеликому мас-

штабі) мрію В. І. Вернадського про перехід до керування люди-

ною всіма процесами в біосфері.

Експеримент закінчився невдало: менш як за півроку

дослідників евакуювали з «Біосфери-2» назад, до рідної «Біосфе-

ри-1». Бажаного керування процесами та збалансованості техно-

сфери й «Біосфери-2» досягти не змогли; більше того, основні

параметри системи, зокрема вміст у повітрі вуглекислого газу,

склад мікроорганізмів у ґрунті тощо, вийшли з-під контролю.

Коли вміст С0

в повітрі досяг небезпечного для здоров'я людей

рівня й ніякими способами знизити його не вдалося, експери-

мент мусили припинити.

Крах експерименту «Біосфера-2» наочно показав, що повна

збалансованість усіх процесів, кругообіг речовин та енергії,

підтримання гомеостазу можливі лише в масштабах Землі, де ці

процеси відпрацьовувалися протягом багатьох мільйонів років.

І ніякі комп'ютери не спроможні перебрати на себе керівництво

системою, складність якої набагато вища за їхню власну. Підтвер-

дилася також справедливість принципу, сформульованого мате-

матиком Дж. Нейманом: «Організація системи нижче від певно-

го мінімального рівня призводить до погіршення її якості».

Отже, як усеосяжне керування «Біосферою-1», так і створен-

ня штучних біосфер типу «Біосфери~2» сьогодні (й у найближчо-

му майбутньому) не до снаги людині. Зусилля людства мають

бути спрямовані на збереження нашої рідної біосфери — дуже

110

Глава 2 Біоекологія

складної, збалансованої системи, стійкість якої нині порушується

техносферою. Нам необхідно намагатися не «перебирати на себе

керівництво біосферою», а діяти так, щоб «не заважати природі»,

яка* за законом Б* Коммонера, «знас краще».

ДІІІДр

Біорізноманітність

і її

збереження

Тварини й рослини — своєрідний барометр. Якщо раптово

виявляється, що тварини й рослини зникають, то це поперед-

ження: з екосистемою негаразд. Тому охорона тварин і рослин,

за

своєю

суттю

— охорона нас самих... Треба

захищати

їх,

бо якщо підуть вони, підемо й ми.

Дж. Даррелл

онвенція про біорізноманітність. Зникнення видів

і деградація довкілля викликають дедалі більше

занепокоєння не лише вчених-екологів. Кількісне й якісне зу-

божіння біоти зазначають усі, хто хоч трохи стикається з дикою

природою. Навіть не дуже спостережливі городяни помічають, що

дедалі менше стає птахів, метеликів, риби, грибів, ягід, а пе-

редмістя, куди вони виїжджають на відпочинок, з кожним роком

втрачають свою привабливість.

На думку одного з провідних світових експертів-екологів

Е. Уілсона, зменшення різноманітності живої природи — найзаг-

розливіша серед змін довкілля, що відбуваються нині, бо це,

мабуть, єдиний абсолютно необоротний процес. У кожної держа-

ви є три основних надбання: матеріальне, культурне й біологічне.

Що означають перші два — всім цілком зрозуміло, адже люди

стикаються з ними в повсякденному житті. А ось надбання

біологічне...

Як уже повідомлялося в гл. 1, у 1992 р. у Ріо-де-Жанейро

(Бразилія) відбулася Конференція ООН з питань довкілля й

розвитку, в якій брали участь глави 179 держав світу. Це була

найширша за числом учасників зустріч світових лідерів. До них

приєдналися сотні інших офіційних осіб із громадських, урядо-

вих, наукових, ділових та інших організацій — усього понад

//7

Розділ І Сучасні підходи в науці про довкілля

18 тис. представників і понад 400 тис. відвідувачів. Роботу Конфе-

ренції висвітлювали 8 тис. журналістів.

Конференція ухвалила п'ять основних документів: Декларацію

про довкілля й розвиток, Порядок денний XXI століття, Заяву

про принципи управління, захисту й постійного розвитку всіх

видів лісів, Рамкову конвенцію про зміну клімату та Конвенцію

про біорізноманітність.

Конференція вперше оголосила збереження біорізноманіт-

ності пріоритетним напрямом діяльності людства. В преамбулі

Конвенції про біорізноманітність говориться:

1. Людство усвідомлює істинну цінність біологічної різно-

манітності,^ а також екологічне, генетичне, соціальне, економічне,

наукове, виховне, культурне, рекреаційне й естетичне значення

біорізноманітності та її компонентів.

2. Людство усвідомлює величезне значення біорізноманіт-

ності для еволюції й збереження систем біосфери, які підтриму-

ють життя.

3. Збереження біорізноманітності — спільна справа всього

людства.

4. Людство занепокоєне тим, що біорізноманітність істотно

зменшується в результаті деяких видів людської діяльності.

5. Необхідно передбачити можливість істотного скорочення

чи втрати біорізноманітності, відвернути небезпеку й усунути

причини цього.

Конвенцією про біорізноманітність було створено постійний

орган, що визначає стратегію й системи конкретних правових,

наукових, фінансових, технічних, технологічних та інших заходів

зі збереження біорізноманітності, — Конференцію Сторін.

Конвенція засвідчила, що біорізноманітність — це поняття

багатопланове, й виділила три його основних аспекти; генетична

різноманітність» видова й екосистемна.

Конвенція зазначила також, що збереження біорізноманіт-

ності пов'язане як із комплексними заходами для забезпечення

виживання людства (ці питання розглядаються в розділі «Стра-

тегія й тактика виживання людства»), так і з конкретними діями

заради збереження біорізноманітності певного рівня — генетич-

ної, видової, екосистемної.

112

Глава 2

Біоекологія

Генетична біорізноманітність — це

сукупність генофондів різних

популяцій одного виду. Наприклад, популяції берегової ластівки на

Поліссі, в Лісостепу й у Карпатах належать до одного виду. Про-

те кожна з цих популяцій дещо відрізняється від інших. Це вид-

но, якщо порівняти середню довжину крила в кожній популяції,

особливості живлення, навіть поведінки. Втрата якої-небудь із

популяцій неминуче зменшить генетичну різноманітність виду

берегової ластівки в цілому.

Генетична різноманітність багато в чому пов'язана з тим, що

різні популяції характеризуються неоднаковими співвідношення-

ми домінантних і рецесивних алелей одного гена.

До проявів генетичної різноманітності належить також існу-

вання в межах одного виду підвидів, рас, сортів, штамів, клонів,

різновидів, форм тощо.

Наявність генетичної різноманітності доводить помилковість

уявлень, нібито за збереження виду, наприклад у заповіднику,

його винищення на решті територій не завдає шкоди біорізно-

манітності. Насправді ж зберігається (причому умовно) тільки

видова різноманітність, але генетична різноманітність змен-

шується.

Видова біорізноманітність — це

сукупність

усіх

видів,

що

населя-

ють нашу планету, тобто загальний генофонд Землі. Зникнення

будь-якого виду — непоправна втрата видової біорізноманіт-

ності.

Протягом усієї історії розвитку біосфери нашої планети про-

стежується тенденція збільшення кількості видів на Землі. Це

збільшення не було стабільним, а характеризувалося періодами

швидкого видоутворення, які чергувалися з періодами мінімаль-

них змін видового багатства й періодами масового вимирання

видів. Найбільше вимирання сталося наприкінці пермського

періоду (близько 250 млн років тому), коли, як гадають учені,

зникло 77—96 % видів морської флори й фауни тієї епохи.

Проте в цілому вимирання видів — такий самий природний

процес, як і утворення їх. Проблема полягає у співвідношенні цих

двох процесів. Видоутворення — повільний процес, який триває

десятки тисяч, а іноді й мільйони років. Тоді, коли темпи видо-

утворення відповідали темпам вимирання видів або перевищува-

ли їх, видова різноманітність перебувала на постійному рівні або

зростала. Вчені вважають, що саме цей процес переважав протя-

гом минулих геологічних епох.

113

Розділ І

Сучасні підходи в науці про довкілля

Сьогодні вченими описано близько ІД мли сучасних видів» із

них порівняно добре вивчено приблизно 3 %„ Відносно вивчени-

ми вважаються 400—700 тис, видів, більш як половина залиша-

ються практично невивченими — вони представлені тільки

одиничними гербарними екземплярами, одиничними тушками,

черепами, іншими рештками чи навіть одиничними описами. За

оцінками спеціалістів, Іще від 15 до 80 мли видів, які існують

нині на планеті, людству поки що взагалі не відомі,

Стрімкий розвиток цивілізації не прискорив процесів видо-

утворення, але інтенсифікував процеси вимирання видів. Це

відбувається через руйнування місць проживання видів, надмірну

економічну експлуатацію окремих видів (масовий відстріл тва-

рин, хижацьке рибальство, вирубування комерційно цінних видів

дерев тощо), конкуренцію з екзотичними видами «чужих» фаун і

флор, екстенсивне нарощування масштабів сільськогосподарської

діяльності (передусім вирубування лісів і розорювання під

сільськогосподарські угіддя цілинних земель), глобальне техно-

генне забруднення біосфери.

ш За сучасними оцінками, сьогодні темпи вимирання видів під антропоген-

ним пресом перевищують темпи природного вимирання в 100—1000 разів, і

навіть якщо ці темпи залишаться на нинішньому рівні (а поки що вони наро-

стають), через 50—100 років планета втратить від 25 до 50 % сучасної видо-

вої різноманітності! Мільйони (а можливо, десятки мільйонів) видів можуть

зникнути швидше, ніж людство дізнається про їхнє існування.

У 1948 р. при ООН було створено спеціальну Комісію з охо-

рони видів рослин і тварин, що зникають, а з часом — Міжна-

родну Червону книгу, куди заносяться дані про всі види рослин і

тварин, які опинилися на межі вимирання. Ідея створення Чер-

воної книги належить англійському зоологові П. Скотту. Міжна-

родна Червона книга складається з кількох солідних томів. До неї

внесено близько 300 видів і підвидів ссавців, близько 300 видів

птахів, понад 100 видів плазунів, близько 40 видів земноводних,

понад 250 видів вищих рослин. У Червоній книзі є також і «чор-

ний список», куди заносять тварин і рослини, які зникли на пла-

неті після 1600 р. Види, внесені до Червоної книги, підлягають

обов'язковій міжнародній і державній охороні, вони є об'єктами

численних міждержавних угод, договорів, наукових проектів.

114