После этого вымирания
происходили крупные эволюционные перестройки, появлялись
новые виды, значительно отличавшиеся по своей организации
от предшествующих.
Причинами катастроф были необратимые природные явления
(локальные засухи, моры), а также перестройки (прежде
всего климатические) во всей биосфере, связанные с периодами
горообразования, глобальных потеплений или похолоданий,
образования, движения или таяния ледников. Во время
тех древних катастроф вымирало более половины всех живущих
на Земле видов, причем исчезали климаксные (устойчивые)
сообщества и планета заселялась как бы заново, уже дру-
8.3. Экологические кризисы и катастрофы 357
гими видами, которыми начинались новые (первичные) сук-
цессионные ряды.
В наши дни более 90% мировых стихийных бедствий приходится
на наводнения, ураганы, землетрясения и засухи. Оставшиеся
10% в сумме составляют сели, цунами, торнадо, снегопады
и т. п. По материальному ущербу для человека наиболее
значимы наводнения, а по числу человеческих жертв —
ураганы.
8.3.1. Особенности антропогенного
воздействия на биоту
Антропогенное воздействие на биоту имеет важные особенности:
• нелинейность дозового эффекта различных чуждых веществ
или излучений на биологические системы, т. е.,
как правило, действие малых доз зачастую является несоразмерно
сильным. Нелинейность дозового эффекта
выражается в том, что для некоторых веществ (например,
опасных канцерогенов) или ряда мутагенных факторов
(например, ионизирующей радиации) безопасных
доз и концентраций просто не существует;
• наличие кумулятивного эффекта, т. е. накопление неблагоприятного
воздействия на организм. В частности,
в организме человека кумулятивный эффект загрязнений
проявляется в виде накопления стресса, общей усталости,
напряжения, переходящих в предболезнь;
• синергическое, т. е. совместное, действие. Если даже
малые концентрации каких-либо химических веществ
действуют на один и тот же организм одновременно, то
возможен самый разнообразный интегральный эффект.
Одни вещества могут усиливать или ослаблять действие
других, а в некоторых случаях возможен неожиданный
результат;
• наличие генотипических, иммунологических и индивидуальных
различий в чувствительности к тем или иным
воздействиям, т. е. для всех живых организмов характерны
различия в чувствительности мишеней. На примере
критических периодов онтогенеза видно, что такая
разница в чувствительности может быть очень велика.
Так, во время формирования у эмбриона какого-либо
органа самая ничтожная доза химического вещества
358 Глава 8. ЧЕЛОВЕК В БИОСФЕРЕ
(такого, как аспирин или легкое снотворное) может
вызвать уродство, тогда как у взрослого организма эта
же доза не окажет неблагоприятный эффект.
Следовательно, все антропогенные воздействия могут быть
сравнимы с факторами естественного отбора. В конечном счете
суммарное воздействие на человека антропогенно измененных
факторов окружающей среды происходит аналогично естественному
отбору и проявляется в форме бесплодия, предродовой
и послеродовой смертности. В старых промышленных
районах население благодаря генетической адаптации оказывается
более устойчивым к загрязнениям.
Многим загрязнениям характерно триггерное1 действие,
а именно то или иное загрязнение может вызвать цепную реакцию,
начинающуюся с какого-то одного наиболее чувствительного
вида. Далее реакция передается по трофической сети и ведет
к тому или иному поражению целой экосистемы.
Например, хлорфторуглероды (фреоны) оказывают токсическое
действие на организм человека, но при малых дозах эффект
не заметен. Одновременно эти газы относятся к «парниковым
», и при их накоплении в атмосфере возникают такие
глобальные изменения, как перераспределение осадков или
потепление. Результатом присутствия фреонов в атмосфере является
разрушение озонового слоя и, как следствие, повышение
мутагенного эффекта ультрафиолетовых лучей Солнца.
Анализ всей цепочки воздействия на биоту показывает, что даже
небольшие концентрации этих веществ ведут к значительным
изменениям в организме.
8.3.2. История антропогенных
экологических кризисов
История биосферы богата примерами локальных экологических
кризисов. Они случались как до появления человечества
2, так и во время его существования. В районах, оказавшихся
испорченными неумелым хозяйствованием человека,
«свет цивилизации» постепенно затухал, зато с новой силой
и новым блеском он вспыхивал в других районах земного ша-
1 Триггер (от англ. trigger) — спусковой крючок, собачка
2 По одной из теорий считается, что само возникновение разумного
существа — человека — является следствием доантропогенного экологического
кризиса аридизации, случившегося около 3 млн лет назад.
8.3. Экологические кризисы и катастрофы 359
pa. Подобными кризисами, вызванными антропогенными воздействиями,
принято считать следующие.
Кризис перепромысла животных (кризис консументов).
Это был п е р в ы й 1 антропогенный экологический кризис,
который произошел 10—50 тыс. лет назад в результате интенсивного
развития охоты. Выход из кризиса был найден в ходе
сельскохозяйственной революции, ознаменовавшейся переходом
к производящему хозяйству.
Кризис примитивного поливного земледелия (кризис
продуцентов). Он возник около 2 тыс. лет назад в связи с повышением
производительности сельского хозяйства и появлением
излишков продукции, которые можно было менять или
продавать. Кризис был вызван истощением плодородия почв.
Решить проблему удалось в результате второй сельскохозяйственной
революции, переходом к широкому освоению неполивных
земель.
Кризис перепромысла растительного материала (кризис
продуцентов). Этот кризис принято считать в т о р ы м антропогенным
кризисом, который произошел 150—350 лет назад.
В ходе промышленной революции он заставил человечество
начать интенсивное использование минеральных (ископаемых)
источников энергии, что совместно с другими
процессами вызвало дисбаланс в энергетических процессах
биосферы.
Кризис физического и химического загрязнения биосферы
(кризис редуцентов). Далее, 40—60 лет назад, в связи
с развитием научно-технической революции начался и продолжается
в настоящее время т р е т и й антропогенный или глобальный
кризис, который уже не в состоянии справляться
с разложением всего постоянно растущего «антропогенного букета
загрязнений». Особые проблемы возникают с теми впервые
синтезированными человеком веществами, которые не
имеют природных аналогов, и, следовательно, для которых
в природе нет систем (организмов или абиотических процессов),
способных редуцировать эти вещества до исходных химических
элементов.
1 Наименования и нумерация экологических кризисов здесь и в
разд. 8.3.3 приводятся в соответствии с их классификацией, предложенной
Н. Ф. Реймерсом.
360 Глава 8. ЧЕЛОВЕК В БИОСФЕРЕ
8.3.3. Современный экологический
кризис
В наши дни третий антропогенный кризис дополнился
ч е т в е р т ы м г л о б а л ь н ы м т е р м о д и н а м и ч е с к и м
( т е п л о в ы м ) к р и з и с о м или э н е р г е т и ч е с к и м
к р и з и с о м п о т р е б л е н и я . Кроме научно-технической
революции, он вызван кризисом сознания и увеличением потребления,
т. е. идеалы потребительства стали превалировать
над прежними идеалами человечества.
Уже более 3 млн лет наблюдается усиление антропогенного
воздействия на биосферу, которое происходит нелинейно,
а в последние 40—50 лет — в режиме самоускорения (или обострения).
Термодинамический кризис вызывает климатические изменения
в биосфере, связанные с парниковым эффектом, возникающим
из-за загрязнения атмосферы парниковыми газами
(см. разд. 9.1.1.1). Растущее потребление энергии и выделение
парниковых газов грозит планете глобальной экологической
катастрофой. Может произойти повышение уровня Мирового
океана и затопление прибрежных земель (таких, как земли северной
Европы) и многих крупных городов. Кроме этого, уже
сейчас наблюдаются локальные кризисные климатические ситуации,
связанные с возникновением торнадо, цунами, резкими
перепадами погоды, наводнениями — все это результат нарушения
термодинамического режима нашей планеты. Выброс
газов в атмосферу ведет еще к двум опасностям —
выпадению кислотных осадков (см. разд. 9.1.1.3) и разрушению
озонового слоя (см. разд. 9.1.1.2).
В результате нарастания самоускоряющихся негативных
процессов (демографического взрыва, уничтожения биологических
видов и целых экосистем, истощения природных ресурсов,
а также загрязнения окружающей природной среды)
биосфера в наше время оказалась в состоянии экологического
кризиса и даже более того — на грани экологической катастрофы
(см.